离子是否能显色，跟它能否吸收可见光有关，而能否吸收可见光，则取决于离子的电子层结构。如果核外的电子亚层都处于充满状态，即没有未配对电子时，结构比较稳定，不易接受光能的激发，不易吸收可见光，是无色的。上面提到的那些过渡金属离子的电层结构，却不那么稳定，一般都含有一个未充满的d亚层，有数目不等的未配对的电子。这些不稳定的电子易受光的激发，而发生跃迁，也就是吸收和反射某些波长的可见光，显示了不同的颜色。
其中，离子的颜色变化多端，与不同负离子结合时显出不同的颜色，如溶液中Mn2+为浅粉色，但Mn(OH)2呈白色，FeO和FeS则呈黑色。这里有一定的规律，一般来说，负离子的半径愈大，外围电子愈松弛，形成的化合物或原子团颜色就愈深。
除了负离子可以影响过渡金属离子的显色，水分子也有一定的影响。硫酸铜的晶体或溶液显漂亮的蓝色，可是，当我们把蓝色的硫酸铜晶体放在试管里加热时，那漂亮的蓝色会逐渐消失，同时，产生的水汽遇冷变成液态便从试管口滴了下来，就像是为失去漂亮的颜色而流下的泪水。此时，试管里留下来的只是白色粉末。
不仅水分子的存在会影响颜色的显示，水分子数目的多少也有显著的作用。例如，氯化钴结晶体，在常温下是CoCl2.6H2O，呈粉红色；加热至52℃以上失水，就成为紫红色的CoCl2·2H2O。继续加热到90℃，变为蓝紫色的CoCl2·H2O，再加热会全部失水，而成为蓝色的CoCl2。
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