Перехідні метали визначаються як ті елементи, які мають (або легко утворюють) частково заповнені d орбіталі. Елементи d-блоку в групах 3—11 є перехідними елементами. Елементи f-блоку, також звані внутрішніми перехідними металами (лантаноїди та актиніди), також відповідають цьому критерію, оскільки орбіталь d частково зайнята перед орбіталями f. Орбіталі d заповнюються сімейством міді (група 11); з цієї причини група 12 технічно не є перехідними елементами.
Перехідні метали утворюють металеві комплекси, багатоатомні види, в яких іон металу пов'язаний з одним або декількома лігандами, які є групами, пов'язаними з іоном металу. Комплексні іони - це електрично заряджені металеві комплекси, а координаційна сполука містить один або кілька металевих комплексів. Металеві комплекси з низькими координаційними числами, як правило, мають лише одну або дві можливі структури, тоді як ті, у яких координаційні числа більше шести, можуть мати кілька різних структур.
Дві сполуки, які мають однакову формулу і однакову зв'язок, не завжди мають однакову форму. Є дві причини, за якими це може статися. В одному випадку молекула може бути гнучкою, так що вона може скручуватися в різні форми за допомогою обертання навколо окремих сигма-зв'язків. Це явище називається конформацією, і воно висвітлюється в іншій главі. Другий випадок виникає, коли дві молекули, здається, з'єднані однаково на папері, але з'єднані двома різними способами в трьох вимірах
Теорія кришталевого поля розглядає взаємодію між електронами на металі та лігандах як простий електростатичний ефект. Наявність лігандів поблизу іона металу змінює енергії орбіталів металу d щодо їх енергій у вільному іоні. До цього розщеплення кристалічного поля можна віднести як кольорові, так і магнітні властивості комплексу. Величина розщеплення залежить від характеру лігандів, скріплених з металом.