在晶体场理论中，过渡金属的离子处于周围阴离子或偶极分子的晶体场中，前者被称为中心离子，后者被称为配位体。中心离子与配位体之间的相互作用力仅是静电引力，配位体被视作点电荷，不考虑轨道电子对中心离子的影响。在负电荷的晶体场中，过渡金属中心阳离子d轨道的能级会发生变化，这种变化取决于晶体场的强度（周围配位体的类型）和电场的配位性（配位体的对称性）。在八面体场中，d轨道能级分裂为d(xy)、d(xz)、d(yz)、d(x^2-y^2)和d(z^2)五个轨道。其中，d(x^2-y^2)和d(z^2)两个轨道的能量相对较高，而d(xy)、d(xz)和d(yz)三个轨道的能量相对较低。当Ti(H2O)63+吸收绿光时，d电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道，从而呈现紫红色。