Общая электронная конфигурация валентных подуровней элементов IIА-подгруппы соответствует формуле ns2. Атомы s2-металлов сильнее удерживают валентные электроны, чем атомы щелочных металлов (ns1), так как их экранирующие электронные оболочки одинаковы, а заряды ядер на единицу больше. Это отражается в гораздо более высоких значениях первой и второй энергий ионизации и существенно меньших радиусах атомов. Атомы элементов IIА-подгруппы, превращаясь в катионы теряют сразу два валентных электрона. Это объясняется близостью значений первой и второй энергии ионизации (I2 не превышает I1 более чем в два раза). Третья энергия ионизации (потенциал ионизации) у всех s2-металлов значительно больше второй (у бериллия – в 8,4 раза, у бария – в 3,7 раза). Затраты энергии на удаление третьего электрона не могут компенсироваться образованием химической связи, поэтому трёхзарядных катионов у s2-металлов в химических соединениях не бывает. Катионы элементов имеют электронные оболочки благородных газов и очень устойчивы. Элементы IIБ-подгруппы имеют общую электронную формулу (n-1)d10ns2, они являются последними элементами переходных рядов. Их химические свойства во многом определяются наличием в их атомах завершённых d-подуровней. Общая характерная для всех элементов IIВ-металлов степень окисления равна +2, т.е. атомы легко теряют два s-электрона. Удаление же электронов с d-подуровней связано с такими затратами энергии, которые не могут быть скомпенсированы образованием химических связей. Поэтому более высокие чем +2 степени окисления для элементов IIВ-подгруппы невозможны. Энергии ионизации элементов IIВ-подгруппы в сравнении с элементами IIА-подгруппы имеют значительно большие величины. Объясняется это тем, что радиусы атомов и ионов элементов IIВ-подгруппы имеют меньшие значения, чем у элементов IIА-подгруппы. Наличие в предпоследнем слоен IIВ-металлов 18 электронов, а не 2 или 8, как у IIА-металлов, создаёт больший эффективный заряд и экранирующий эффект электронов, что и способствует значительному уменьшению радиусов атомов и катионов. Высокое значение второй энергии ионизации (I2) у бериллия объясняется тем, что его атом имеет самый маленький радиус из всех элементов II-группы и очень устойчивый s-подуровень.