Thông thường thì các quỹ đạo lớp trong được điền đầy trước các quỹ đạo lớp ngoài. Các quỹ đạo s của những nguyên tố thuộc về khối quỹ đạo d lại có trạng thái năng lượng thấp hơn là các lớp d. Vì nguyên tử bao giờ cũng có khuynh hướng đi đến trạng thái có năng lượng thấp nhất nên các quỹ đạo s được điền đầy trước. Các trường hợp ngoại lệ là crôm và đồng, chỉ có 1 điện tử ở quỹ đạo ngoài cùng, nguyên nhân là do điện tử đẩy nhau, chia các điện tử ra trong quỹ đạo s và quỹ đạo d để dẫn đến trạng thái năng lượng thấp hơn là điền 2 điện tử vào quỹ đạo ngoài cùng ở các nguyên tử này.

Không phải tất cả các nguyên tố khối d đều là kim loại chuyển tiếp. Scandi và kẽm không đáp ứng được định nghĩa ở phía trên. Scandi có 1 điện tử ở lớp d và 2 điện tử ở lớp s ngoài cùng. Vì ion duy nhất của Scandi (Sc3+) không có điện tử trên quỹ đạo d nên tất nhiên là ion này cũng không thể có quỹ đạo "được điền đầy một phần". Ở kẽm cũng tương tự như vậy vì ion duy nhất của kẽm, Zn2+, có một quỹ đạo d được điền đầy hoàn toàn.