Kolorowe jony wskazują na obecność metalu przejściowego. Metale przejściowe wyświetlają kolory z powodu niepełnego wypełnienia orbitali. Ponieważ metal przejściowy absorbuje określoną długość fali światła, aby podnieść orbitę elektronową, powoduje, że światło przepływające przez roztwór emituje kolor.
Jony zwykle blokują jeden lub więcej małych segmentów widma elektromagnetycznego. Powoduje to, że normalnie białe światło wyświetla kolor. Na przykład, jeśli światło przechodzi przez roztwór siarczanu miedzi, wydaje się jasnoniebieskie. Dzieje się tak dlatego, że roztwór siarczanu miedzi jest jonem metalu przejściowego o niepełnym orbicie d. Roztwór siarczanu miedzi pochłania światło w kolorze czerwonym z widma w celu zasilania jego ruchu elektronowego. Kiedy blokuje czerwone światło przed przejściem przez roztwór, wynikiem jest niebieskie światło wychodzące z drugiej strony.
Potrafi poćwiczyć, jaki kolor powinien pokazywać jon. W związku z tym, chemicy opracowali wykresy, które wyjaśniają, jaki kolor dany metal przejściowy wyświetla. Na przykład, chrom wytwarza zielone światło, podczas gdy jony manganu wytwarzają różowe światło, które wkrótce zmienia się w brązowe światło. Jony tlenku ołowiu wytwarzają niebiesko-zielone światło w roztworze. Jony tetrachlorku tytanu wytwarzają białe światło w roztworze. Natomiast jony potasu, które nie są przejściowymi jonami metali, nie dają koloru.
