Các ion có màu cho biết sự có mặt của kim loại chuyển tiếp. Các kim loại chuyển tiếp hiển thị màu sắc do các obitan d được lấp đầy không hoàn toàn của chúng. Khi kim loại chuyển tiếp hấp thụ một bước sóng ánh sáng cụ thể để nâng quỹ đạo electron, nó làm cho ánh sáng đi qua dung dịch phát ra màu sắc.
Các ion thường chặn một hoặc nhiều phân đoạn nhỏ của phổ điện từ. Điều này làm cho ánh sáng trắng bình thường hiển thị một màu. Ví dụ, nếu ánh sáng đi qua dung dịch đồng sunfat, nó xuất hiện màu xanh lam nhạt. Điều này là do dung dịch đồng sunfat là một ion kim loại chuyển tiếp có obitan d không hoàn toàn. Dung dịch đồng sunfat hấp thụ ánh sáng màu đỏ từ quang phổ để cung cấp năng lượng cho chuyển động của electron. Khi nó chặn ánh sáng đỏ đi qua dung dịch, kết quả là ánh sáng xanh phát ra ở phía bên kia.
Có thể thực hành để tìm hiểu màu sắc mà một ion sẽ hiển thị. Theo đó, các nhà hóa học đã phát minh ra các biểu đồ giải thích màu sắc của một kim loại chuyển tiếp nhất định. Ví dụ, crom tạo ra ánh sáng xanh lục, trong khi các ion mangan tạo ra ánh sáng hồng, ánh sáng này sẽ sớm chuyển sang ánh sáng nâu. Các ion chì oxit tạo ra ánh sáng xanh lam trong dung dịch. Các ion titan tetraclorua tạo ra ánh sáng trắng trong dung dịch. Ngược lại, các ion kali, không phải là các ion kim loại chuyển tiếp, không tạo ra màu sắc.
