הטבלה המחזורית של האלמנטים מחולקת לתשע קבוצות של אלמנטים, בהתבסס על מספר מאפיינים שונים. בין קבוצות אלה ניתן למנות את מתכות המעבר ומתכות הקבוצה העיקריות. מתכות קבוצתיות עיקריות הן למעשה אוסף של מתכות אלקליות, מתכות אדמה אלקליין ומתכות שאינן מסווגות אחרת. כל המתכות הן מוליכות טובות של חשמל וחום, אם כי לקבוצות שונות יש הבדלים בולטים מאוד.
אלקטרונים מקיפים את גרעין האטום במספר קליפות. מספר הפגזים הכבושים תלוי באלמנט. האלקטרונים הספציפיים שאטומים חולקים כדי ליצור קשרים עם אטומים אחרים נקראים אלקטרונים ערכיים. מתכות מעבר הן הקבוצה היחידה של יסודות אשר אלקטרוני הערכיות שלהם נמצאים ביותר מקליפה אחת, או ברמת אנרגיה. זה מאפשר מצבי חמצון רבים. לקבוצות אלמנטים אחרות יש רק אלקטרוני ערכיות בקליפת האלקטרונים החיצונית ביותר.
אטומים יכולים להיות בעלי שני סוגים של קשרים: קוולנטיים ויוניים. קשרים קוולנטיים מתרחשים כאשר זוג או יותר של אלקטרונים מתחלקים בין שני אטומים, בעוד שקשרים יוניים קורים כאשר אטום אחד מאבד אלקטרון לאטום אחר. מתכות מעבר נוטות ליצור קשרים קוולנטיים ביתר קלות ממתכות קבוצתיות עיקריות מכיוון שמתכות מעבר הן אלקטרונטיביות יותר ממתכות קבוצתיות. מתכות קבוצתיות עיקריות יוצרות קשרים שהם ניטרלים חשמלית, ואילו מתכות מעבר נוטות ליצור קשרים שיש בהם עודף של יונים שליליים.
חלק ממתכות הקבוצה העיקריות הן התגובות ביותר מבין כל היסודות בטבלה המחזורית. המתכות האלקליות יורדות בתגובתיות מראש הקבוצה, ליתיום, לקצה הכבד יותר, כולל אשלגן. הסיבה לכך היא כי אלקטרוני הערכיות שלהם נמצאים במסלול. האלקטרונים הפנימיים מבטלים הרבה מהמטען החיובי של הגרעין, מה שמקל על אלקטרון הערכיות להגיב עם יסודות אחרים. מתכות מעבר מחזיקות טוב יותר את אלקטרוני הערכיות שלהם, מה שמקשה עליהן להגיב עם יסודות אחרים. זו הסיבה שעופרת, מתכת מעבר, יכולה להימצא ללא תגובה בתכונה, ואילו הנתרן, מתכת קבוצתית עיקרית, נקשר כמעט תמיד ביסוד אחר.
למתכות מעבר יש את הצפיפות הגבוהה ביותר מכל קבוצה בטבלה המחזורית, וצפיפותן עולה בהתמדה ובהדרגה. יש להם נקודות התכה גבוהות יותר ממתכות קבוצתיות עיקריות, על פי אוניברסיטת הודו המערבית. למתכות מעבר יש יחס מטען לרדיוס גבוה יותר ממתכות קבוצתיות עיקריות, והן המתכות היחידות הידועות כמייצרות תרכובות פרמגנטיות. מתכות מעבר משמשות כזרזים בתגובות לעיתים קרובות יותר ממתכות קבוצתיות עיקריות.