Дочь царя Микен Электриона[7] и Анаксо, (по Еврипиду и Плутарху — Лисидики, дочери Пелопа)[8][9]. Согласно Асию, дочь Амфиарая и Эрифилы[10].
Жена Амфитриона, от которого она родила Ификла; от принявшего же на себя вид Амфитриона Зевса произошёл Алкид, позже принявший имя Геракл[11]. Зевс провел с ней две ночи подряд[12], а также день, превращенный в ночь; либо три вечера[13], либо четыре ночи подряд[14], либо девять ночей[15]. Ификл и Алкид были близнецами. Миф о рождении от Алкмены смертного и божественного детей является проявлением так называемого близнечного культа. В греческой мифологии сходный сюжет присутствует в мифе о Диоскурах. В этих мифах нашло своё отражение верование, что при рождении близнецов лишь один из них зачинается его смертным отцом. Второй же — зачат кем-то из сверхъестественных существ.
Алкмена не могла родить Геракла 7 дней и ночей[16]. По одной из версий, родив Геракла, она отнесла его на Гераклово поле. Гера дала ему грудь, но тот ее укусил, и она отбросила младенца. Афина отнесла его к матери и велела кормить его[17]. Либо Гера, обманутая Зевсом, кормила ребёнка[18]. Либо Гермес отнес его на небо и приложил к соску Геры, но Гера стряхнула его, и молоко образовало Млечный путь[19].
После смерти своего супруга она вступила в брак с сыном Зевса, Радамантом, жившим в Окаме, в Беотии. По более древнему преданию, Зевс велел Гермесу перевезти её труп на острова блаженных, где она и была обвенчана с Радамантом. Как мать Геракла и родоначальница Гераклидов, она была неоднократно воспеваема греческими поэтами. Известным сюжетом является также сцена, когда сын Ификла (внук Алкмены) Иолай добыл в битве голову Еврисфея, много лет преследовавшего Геракла. Когда голову принесли к Алкмене, то она выколола веретеном его (Еврисфея) глаза.
После смерти Гилла Алкмена отправилась в Фивы и, исчезнув там бесследно, стала почитаться у фиванцев наравне с богами[20]. Либо умерла по дороге в Мегаре, идя в Фивы из Аргоса, и оракул в Дельфах изрек, что её лучше похоронить в Мегаре, в итоге её памятник показывали в Мегаре[21]. По фиванцам, когда она умерла, то превратилась в камень[22]. Гераклиды жили в Фивах у Электриных ворот. Когда она умерла, в гробу обнаружили камень. Гермес унес её на Острова Блаженных и дал в жены Радаманту[23]. Камень фиванцы поставили в священной роще, где находится героон Алкмены[24]. Могилы Радаманта и Алкмены были также в Галиарте[25]. Одиссей встречает её в Аиде[26].
Действующее лицо трагедий Эсхила («Алкмена»), Софокла («Амфитрион») Еврипида («Гераклиды» и «Алкмена»), Иона Хиосского, Астидаманта Младшего, Дионисия Сиракузского («Алкмена»), трагедии Сенеки «Геркулес на Эте».