Dessa karakteriseras av att d-orbitalerna är ofullständigt fyllda med elektroner, vilket ger synliga absorptionsspektra, paramagnetism och ett uppträdande i fasta faser och lösningar som är annorlunda än för elementen i p- och s-blocken. Således föreligger många möjligheter att med experiment undersöka bindningsförhållandena. Den enklaste beskrivningen kallas kristallfältteori och bygger på