過渡元素是元素週期表中從ⅢB族到VⅢ族的化學元素，這一系列的元素在原子結構上有一些共同特點，例如它們的價電子在化學反應中會依次填充到次外層的d軌道上。
這些元素通常都是金屬，具有高熔點、高沸點、高硬度、大密度等特性，同時具有良好的金屬光澤、延展性、導電性和導熱性。過渡元素的原子或離子中可能包含單電子的d電子，這些電子的自旋決定了原子或分子的磁性，因此許多過渡金屬具有順磁性，某些如鐵、鈷、鎳等還表現出鐵磁性，可用作磁性材料。
過渡元素在化學反應中可以表現出多種氧化態，其最高氧化態從鈧、釔、鑭的+3一直到釕、鋨的+8。在形成低氧化態化合物時，過渡元素一般形成離子鍵，並且容易生成水合物；而在形成高氧化態化合物時，則形成共價鍵。過渡元素的水合離子在化合物或溶液中大多呈顯一定的顏色，這是由於它們具有不飽和或不規則的電子層結構。此外，過渡元素具有能用於成鍵的空d軌道以及較高的電荷/半徑比，都很容易與各種配位體形成穩定的配位化合物。
有時候，過渡元素的範圍會被擴大，包括鑭系元素和錒系元素，甚至有些情況下會把ⅠB和ⅡB族元素列入過渡元素之中。