堿土金屬的單質為銀白色（鈹為灰色）固體，容易同空氣中的氧氣作用，在表面形成氧化物，失去光澤而變暗。它們的原子有兩個價電子，形成的金屬鍵較強，熔、沸點較相應的堿金屬要高。單質的還原性隨著核電荷數的遞增而增強。
堿土金屬的硬度大于堿金屬，鍶、鈣、鋇可用刀子切割，新切出的斷面有銀白色光澤，但在空氣中迅速變暗。其熔點和密度也都大于堿金屬，但仍屬于輕金屬。
堿土金屬的導電性和導熱性能較好。
堿土金屬的碳酸鹽不溶、硫酸鹽隨著原子序數增加，溶解度逐漸減小。
堿土金屬最外電子層上有兩個價電子，易失去而呈現+2價，是化學活潑性較強的金屬，能與大多數的非金屬反應，所生成的鹽多半很穩定，遇熱不易分解，在室溫下也不發生水解反應。它們與其他元素化合時，一般生成離子型的化合物。但Be2+和Mg2+離子具有較小的離子半徑，在一定程度上容易形成共價鍵的化合物。鈣、鍶、鋇和鐳及其化合物的化學性質，隨著它們原子序數的遞增而有規律地變化。堿土金屬的離子為無色的，其鹽類大多是白色固體，和堿金屬的鹽不同，堿土金屬的鹽類（如硫酸鹽、碳酸鹽等）溶解度都比較小。
堿土金屬（鈹除外）在空氣中加熱時，發生燃燒，產生光耀奪目的火光，形成氧化物（鋇形成過氧化物）。堿土金屬在高溫火焰中燃燒產生的特征顏色，可用于這些元素的鑒定。與水作用時（鈹不與水反應），放出氫氣，生成氫氧化物，堿性比堿金屬的氫氧化物弱，但鈣、鍶、鋇、鐳的氫氧化物仍屬強堿。鈹表面生成致密的氧化膜，在空氣個不易被氧化，跟水也不反應。鎂跟熱水反應，鈣、鍶和鋇易與冷水反應。鈣、鍶和鋇也能與氫氣反應。在空氣中，鎂表面生成一薄層氧化膜，這層氧化物致密而堅硬，對內部的鎂有保護作用，所以有抗腐蝕性能，可以保存在干燥的空氣里。鈣、鍶、鋇等更易被氧化，生成的氧化物疏松，內部的金屬會繼續被氧化，所以鈣、鍶、鋇等金屬要密封保存。
單質的主要反應
與氧氣反應：M（s）+O?（g）——→MO（s）
與鹵素反應：M（s）+X?——→MX?（s）
與水反應：M（s）+2H2O（L）——→M（OH）?（aq）+H?↑（g）
與酸反應：2H+（aq）+M（s）——→M2+（aq）+H?↑（g）
與不活潑金屬的可溶鹽反應：M（s）+Cu2+（aq）——→M2+（aq）+Cu（s）