Перехо́дные мета́ллы (переходные элементы), химические элементы, расположенные в побочных подгруппах больших периодов периодической системы; являются d- и f-элементами. Название «переходные» связано с тем, что в периодах переходные элементы вклиниваются между s- и р-элементами. Всего известно 68 переходных элементов; 4-й, 5-й, 6-й и 7-й периоды содержат по 10 d-элементов, 6-й и 7-й периоды включают также по 14 f-элементов (лантаноиды и актиноиды соответственно). В отличие от s- и p-элементов, у которых заполняются внешние оболочки (соответственно ns- и np-оболочки), у переходных металлов заполняются внутренние (n – 1) d-оболочки (d-элементы) или (n – 2) f-оболочки (f-элементы).

Переходные металлы, кроме железа Fe и титана Ti, мало распространены в земной коре.

Все переходные элементы – металлы. Mногие особенности, характерные для d-элементов, наблюдаются также и для f-элементов, которые более похожи на d-элементы, чем на s- и р-элементы. Свойства d-элементов в виде простых веществ весьма разнообразны; так, среди них имеется наиболее легкоплавкий металл – ртуть Hg и наиболее тугоплавкий – вольфрам W. Как правило, d-металлы отличаются высокой энтальпией возгонки, значит, электрической проводимостью, уникальными магнитными свойствами. Химия d-элементов во многом отличается от химии s- и p-элементов, что связано с большим числом степеней окисления d-элементов (например, рутений Ru проявляет все степени окисления от 0 до +8) и образованием координационых соединений. В отличие от s- и р-элементов, d-элементы имеют много общих черт.

Для каждой декады d-элементов наиболее устойчивы электронные конфигурации d⁰ (Sc, Y, La), d⁵ (Mn, Tc, Re) и d¹⁰ (Zn, Cd, Hg). По этой причине являются стабильными, например, Ti⁴⁺ (d⁰), Fe³⁺ (d⁵) и Zn²⁺ (d¹⁰); напротив, Cr²⁺ и Mn³⁺ , имеющие конфигурацию d⁴, нестабильны. Особенности d-элементов – большой набор их валентных состояний и, как правило, широкие пределы изменения окислительно-восстановительных и других свойств. По многообразию валентных состояний d-элементы отличаются от всех других, в том числе и от f-элементов.

В каждой подгруппе свойства первых элементов (4-го периода) заметно отличаются от свойств остальных, в пределах каждой подгруппы растёт устойчивость высших степеней окисления (например, наиболее стабильны оксиды d-элементов VI группы Cr₂O₃, MoO₃, WO₃). Для некоторых d-элементов характерно сходство не только по вертикали, но и по горизонтали; так, Fe, Со и Ni более схожи между собой, чем Fe, Ru и Os.

Большинство соединений d-элементов координационные, в частности карбонилы, «сэндвичевые». Для d-элементов характерно образование кластеров, а также нестехиометрических соединений (оксиды, сульфиды и др.). Соедине я d-элементов, как правило, окрашены. Окраска объясняется расщеплением уровней энергии d-электронов в поле лигандов; это делает возможным переход (при поглощении квантов света) d-электронов с низшего уровня на высший. Доля ковалентной связи в соединениях d-элементов больше, чем в соединениях s-металлов (но меньше, чем в соединениях р-элементов), что сказывается на свойствах соединений переходных металлов: они более легкоплавки, более летучи и более подвержены гидролизу, чем аналогичные соединения s-элементов.

Mногие d-элементы в виде металлов имеют очень высокую каталитическую активность, особенно выделяются в этом отношении Pt и Pd; велика каталитическая активность и многих соединений переходных металлов.