Af alle grupper af elementer kan overgangsmetaller være de mest forvirrende at identificere, fordi der er forskellige definitioner af, hvilke elementer der skal inkluderes. Ifølge til IUPAC, et overgangsmetal er ethvert element med en delvist fyldt d-elektronunderskal. Dette beskriver grupper 3 til 12 på det periodiske system, skønt f-blokelementerne (lanthanider og actinider, under hovedkroppen i det periodiske system) også er overgangsmetaller. D-blokelementerne kaldes overgangsmetaller, mens lanthaniderne og actiniderne kaldes "indre overgangsmetaller".
Elementerne kaldes "overgang" metaller, fordi den engelske kemi Charles Bury brugte udtrykket i 1921 til at beskrive overgangsserien af elementer, der henviste til overgangen fra et indre elektronlag med en stabil gruppe på 8 elektroner til en med 18 elektroner eller overgangen fra 18 elektroner til 32.
En anden måde at se det på er, at overgangsmetallerne inkluderer d-blokelementer, plus mange mennesker betragter f-blokelementerne som et specielt undermængde af overgangsmetaller. Mens aluminium, gallium, indium, tin, thallium, bly, vismut, nihonium, flerovium, moscovium og livermorium er metaller, har disse "basismetaller"
mindre metallisk karakter end andre metaller på det periodiske system og er ikke tilbøjelige til at blive betragtet som overgangsmetaller.Fordi de har egenskaberne ved metaller, overgangselementerne er også kendt som overgangsmetaller. Disse elementer er meget hårde med høje smeltepunkter og kogepunkter. Bevæger sig fra venstre mod højre over det periodiske system, de fem d orbitaler bliver mere fyldte. Det d elektroner er løst bundet, hvilket bidrager til overgangselementernes høje elektriske ledningsevne og formbarhed. Overgangselementerne har lave ioniseringsenergier. De udviser en lang række oxidationstilstande eller positivt ladede former. De positive oxidationstilstande tillader overgangselementer at danne mange forskellige ioniske og delvist ioniske forbindelser. Dannelsen af komplekser forårsager d orbitaler, der opdeles i to energieniveauer, der gør det muligt for mange af komplekserne at absorbere specifikke lysfrekvenser. Komplekserne danner således karakteristiske farvede opløsninger og forbindelser. Kompleksationsreaktioner forbedrer undertiden den relativt lave opløselighed af nogle forbindelser.