La diferencia fundamental entre elementos metálicos y no metálicos radica en su comportamiento electrónico y sus propiedades físicas y químicas. Los metales, que representan aproximadamente el 75% de los elementos de la tabla periódica, se ubican mayoritariamente en el lado izquierdo y centro, mientras que los no metales ocupan la esquina superior derecha.
Desde el punto de vista electrónico, los metales poseen pocos electrones en su capa de valencia, generalmente entre uno y tres. Esto hace que tiendan a perderlos fácilmente, formando cationes con carga positiva. Por ejemplo, el sodio pierde su único electrón de valencia para convertirse en Na+. En contraste, los no metales tienen entre cinco y ocho electrones de valencia, por lo que prefieren ganar electrones adicionales para completar su octeto, formando aniones. El cloro, por ejemplo, gana un electrón para convertirse en Cl-.
Las propiedades físicas también presentan diferencias marcadas. Los metales son excelentes conductores de electricidad y calor debido a sus electrones móviles que forman un "mar electrónico". Son maleables y dúctiles, pudiendo deformarse sin romperse, como observamos al trabajar el cobre o el aluminio. Además, presentan brillo metálico característico cuando están pulidos. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente, con excepción del mercurio.
Los no metales, por el contrario, son malos conductores (aislantes), con excepción del grafito. Carecen de brillo metálico, son quebradizos cuando son sólidos y pueden encontrarse en los tres estados de agregación a temperatura ambiente: sólidos como el azufre, líquidos como el bromo, y gases como el oxígeno o el nitrógeno.
En cuanto a reactividad química, los metales forman óxidos básicos al reaccionar con oxígeno, mientras que los no metales producen óxidos ácidos. Los metales tienden a formar enlaces iónicos con no metales, mientras que los no metales entre sí forman enlaces covalentes, compartiendo electrones en lugar de transferirlos.
Existe también un grupo intermedio llamado metaloides o semimetales, como el silicio o el germanio, que presentan propiedades mixtas, siendo semiconductores y fundamentales para la industria electrónica moderna. Esta clasificación no es absolutamente rígida, ya que algunos elementos pueden comportarse de manera diferente según las condiciones específicas de presión y temperatura.