Unikalna struktura metali przejściowych powoduje, że tworzą one związki o jaskrawych barwach. Ta struktura wpływa na pochłanianie, przesyłanie i odbijanie światła. Stan utleniania danego pierwiastka wpływa na kolory tworzonych związków.
Elektrony na orbicie d wpływają na kolor związków metali przejściowych. Dlatego różne wiązania elektronowe w cząsteczkach pozwalają, na przykład, mangowi na tworzenie związków od ciemnego fioletu do bladego różu. Te elektrony 5d stają się bardziej wypełnione, gdy porusza się od lewej do prawej na układzie okresowym. Ponieważ orbitale d są wypełnione cynkiem, tworzą prawie bezbarwne związki.
Elektrony absorbują światło o określonej długości fali, aby wznieść się na następną orbitę, a ludzkie oko widzi długości fal, które nie są pochłaniane. Dlatego różnica energetyczna pomiędzy wyższymi i niższymi poziomami orbitalnymi jest ostatecznie odpowiedzialna za zmiany w kolorach.
Metale przejściowe mają wiele wspólnych właściwości oprócz tworzenia tych wysoce barwnych związków. Wszystkie są niską energią jonizacji i mają pozytywne stany utleniania. Metale przejściowe mają tendencję do bycia bardzo twardymi, ale zachowują ciągliwość. Mają wysokie temperatury topnienia i wrzenia. Ponadto ich wysokie przewodnictwo elektryczne sprawia, że metale przejściowe są idealne do stosowania w półprzewodnikach elektrycznych.
