Khi tần số bức xạ điện từ thay đổi chúng ta nhận thấy được các màu khác nhau. Chúng là kết quả từ các thành phần khác nhau của ánh sáng khi ánh sáng được phản xạ, truyền đi hay hấp thụ sau khi tiếp xúc với một vật chất. Vì cấu trúc của chúng nên các kim loại chuyển tiếp tạo thành nhiều ion và phức chất có màu khác nhau. Màu cũng thay đổi ngay tại cùng một nguyên tố, MnO4− (Mn trong mức ôxi hóa +7) là một hợp chất có màu tím, Mn2+ thì lại có màu hồng nhạt. Việc tạo phức chất có thể đóng một vai trò cơ bản trong việc tạo màu bởi vì các phối tử có ảnh hưởng lớn đến lớp 3d. Chúng hút một phần các điện tử 3d và chia các điện tử này ra thành các nhóm có năng lượng cao và các nhóm có năng lượng thấp hơn. Tia bức xạ điện từ chỉ có thể được hấp thụ khi tần số của nó tỷ lệ với hiệu số năng lượng của hai trạng thái nguyên tử. Khi ánh sáng chạm vào một nguyên tử với các quỹ đạo 3d bị đã bị chia ra thì một số điện tử sẽ được nâng lên trạng thái năng lượng cao hơn. Nếu so với các ion thông thường thì các ion của các chất phức có thể hấp thụ nhiều tần số khác nhau và vì thế mà có thể quan sát thấy nhiều màu khác nhau. Màu của một chất phức phụ thuộc vào:

• Số lượng điện tử trong các quỹ đạo d
• Cách sắp xếp các phối tử chung quanh ion
• Loại của phối tử xung quanh ion. Khi chúng có tính phối tử càng nhiều thì hiệu số năng lượng giữa hai nhóm 3d bị tách ra càng cao