Багато металоорганічні сполуки перехідних металів представляють в першу чергу інтерес з перспектив хімічного каталізу. На відміну від основної групи металоорганічних сполук, які використовують переважно орбіталі ns та np для хімічного зв'язку, сполуки перехідних металів регулярно використовують орбіталі (n−1) d, ns та np для хімічного зв'язку. Часткове заповнення цих орбіталів таким чином надає цим металевим центрам як електронно-донорні, так і електронно-акцепторні здібності.
Ліганди відіграють життєво важливу роль у стабілізації комплексів перехідних металів. Таким чином, стабільність, а також реакційна здатність металу в його складній формі залежать від кількості та типу лігандів, до яких він пов'язаний. У зв'язку з цим ліганди на основі металоорганічного вуглецю бувають різних сортів, що демонструють широкий спектр режимів зв'язування з металом. Загалом, режими зв'язування вуглецевих лігандів залежать від стану гібридизації атома вуглецю, пов'язаного з металом.
