המטען החשמלי על יון מתכת מעבר הוא בערך מספר האלקטרונים שהוא איבד לאטומים אחרים בתגובה כימית. כדי לקבוע את המטען באטום מתכת מעבר נתון, עליך לשקול באיזה יסוד מדובר, במטענים על האטומים האחרים במולקולה, והמטען הנקי על המולקולה עצמה. המטענים הם תמיד מספרים שלמים, וסכום כל המטענים האטומיים שווה למטען על המולקולה.
כאשר אטום מאבד אלקטרונים בתגובה כימית, כימאי מכנה תהליך זה חמצון. המטען על אטום מתכת מעבר שווה למצב החמצון שלו והוא יכול לנוע בין +1 ל- +7. מתכות מעבר יכולות לאבד אלקטרונים ביתר קלות מאלמנטים אחרים מכיוון שיש להם אלקטרונים לא יציבים במסלולים החיצוניים שלהם. מצבי חמצון מסוימים שכיחים יותר מאחרים במתכות מעבר שונות מכיוון שמצבים אלה יציבים יחסית. לדוגמא, לברזל, או Fe, מצבי חמצון אפשריים של +2, +3, +4, +5 ו- +6, אך מצבי החמצון הנפוצים שלו הם +2 ו- +3. כאשר נכתבות נוסחאות למתכות מעבר, שם מתכת המעבר מלווה בספרה הרומית של מצב החמצון שלו בסוגריים, כך ש- FeO, בו Fe יש מצב חמצון של +2, כתוב כברזל (II) תַחמוֹצֶת.
אתה יכול לקבוע בקלות את המטען של יוני מתכת המעבר בתרכובות ניטרליות, כל עוד אתה יודע את מטען או מצב החמצון של האטומים השותפים למתכת המעבר. לדוגמא, MnCl2 מכיל שני יוני כלוריד, וידוע כי יון הכלוריד הוא בעל מטען או מצב חמצון של -1. שני יוני כלוריד מסתכמים ב- -2, מה שאומר לך שמנגן ב- MnCl2 חייב להיות בעל מטען של +2 כדי להפוך את התרכובת לניטראלית.
יונים מתכתיים מעבר יכולים להשתלב עם סוגים אחרים של אטומים ליצירת קומפלקסים מולקולריים בעלי מטען חיובי או שלילי. דוגמה למכלול כזה הוא יון הפרמנגנט, MnO4–. לחמצן יש מצב חמצון או מטען של -2, ולכן ארבעת אטומי החמצן מסתכמים במטען של –8. מכיוון שהמטען הכללי על יון הפרמנגנט הוא -1, המנגן חייב להיות מטען של +7.
תרכובות מתכת מעבר נייטרליות, המסיסות במים, הן בעלות מטען של +3 או פחות. מצב חמצון גדול מ- +3 גורם לירידה בתרכובת או גורם ליון המתכת המעבר להגיב עם מים ליצירת יון המורכב בחמצן. לדוגמא, תרכובת עם ונדיום במצב חמצון +4 או +5 תגיב עם מים ליצירת יון המורכב מנדיום אחד (IV) אטום ואטום חמצן אחד עם מטען של +2 או יון המורכב מאטום ונדיום אחד (V) עם שני אטומי חמצן ומטען של +1.