过渡金属是指周期表中IIIb到VIIIb族元素，也就是从钪到铼的元素。与它们共价键的电子数从高到低排列，反映了它们的活性与化学性子。其中，铁、钴、镍、铜、铝等经常被用于制备质料，它们的特殊性能相对于单一的金属质料具有很大的优势。
过渡金属怪异的多原子结构使它们在差异的情形中显示出许多特殊性子。例如，它们有很高的强度和刚度，具有优越的耐侵蚀性和抗热性，可行性能优异，被普遍应用于汽车、航空航天、修建、医疗和电子等行业。其中最典型的，如304、316等不锈钢质料，铝合金化学因素设计等，都是由过渡金属配合组成的。
随着质料科学与手艺的快速生长，研究职员通过设计纳米结构、晶态和非结晶体以及新质料等方式将其性能最大化。2019年，以金属有机框架质料为基础的MFM-180 MOF质料被称为迄今为止具有最高甲烷吸附能力的质料。这一功效标志着过渡金属质料的突破，为质料科学的生长开拓了新的事态。
