A estrutura única dos metais de transição faz com que formem compostos de cores vivas. Essa estrutura afeta a maneira como a luz é absorvida, transmitida e refletida. O estado de oxidação de um determinado elemento afeta as cores dos compostos que ele forma.
Elétrons no orbital d afetam a cor dos compostos de metal de transição. Portanto, ligações eletrônicas diferentes nas moléculas permitem que o manganês, por exemplo, forme compostos que variam do roxo escuro ao rosa pálido. Esses 5d elétrons se tornam mais preenchidos à medida que se move da esquerda para a direita na tabela periódica. Como os orbitais d são preenchidos com zinco, ele forma compostos quase incolores.
Os elétrons absorvem luz de um determinado comprimento de onda para ascender ao próximo orbital, e o olho humano vê os comprimentos de onda que não são absorvidos. Portanto, a lacuna de energia entre os níveis orbitais superior e inferior é, em última análise, responsável pela variação nas cores.
Os metais de transição têm muitas propriedades comuns, além de formar esses compostos altamente coloridos. Eles são todos de baixa energia de ionização e têm estados de oxidação positivos. Os metais de transição tendem a ser muito duros, mas permanecem maleáveis. Eles têm altos pontos de fusão e ebulição. Além disso, sua alta condutividade elétrica torna os metais de transição ideais para uso em semicondutores elétricos.