A fémek öt fő tulajdonsága a következő:
1. Fémes fény
A fémek fénylő, tükröző felülettel rendelkeznek az elektronjaiknak a fényhez való viszonya miatt. Például az arany és az ezüst ismert a ragyogó megjelenéséről, amely lehetővé teszi alkalmazásukat ékszerekben és díszítőelemekben.
2. Magas elektromos vezetőképesség
A fémek kiválóan vezetik az elektromosságot, mivel külső elektronjaik szabadon mozoghatnak. A réz és az alumínium gyakran használatos elektromos vezetékekben és áramkörökben éppen emiatt a tulajdonságuk miatt.
3. Magas hővezetékesűség
A fémek hatékonyan vezetik a hőt, így ideálisak olyan alkalmazásokra, mint például edények (pl. rozsdamentes acélból készült lábasok) vagy hűtőborda elektronikai eszközökben. Ez a tulajdonság a fémstruktúrában lévő szabad elektronok mozgásából és a kristályrács rezgéseinél keletkezik.
4. Alakíthatóság és nyújthatóság
Kovácsolhatóság: A fémeket lehet kalapálni vagy préselni vékony lemezekké törés nélkül. Arany például nagyon vékony aranylevélkévé verhető.
Húzhatóság: A fémek huzalokká húzhatók. Réz ideális példa erre, mivel elektromos kábelekké nyújtható.
5. Magas sűrűség és szilárdság
A legtöbb fémnek magas a tömeg/v térfogat (sűrűség) aránya és erős az atomjai közötti kötés, ezért mechanikailag szilárdak. Acél, vas és szén ötvözete, széles körben használt építkezéseknél a nagy szakítószilárdsága és tartóssága miatt.
Ezek a tulajdonságok a fémes kötésből származnak a fémeknél, ahol a szabad elektronok tartják össze a pozitív fémionokat egy rácsszerkezetben.