Konfiguracje podpowłokowe jonów Cr²⁺ i Cr³⁺:

$\mathrm{Cr}{}^{2+}1\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{p}{}^{6}3\mathrm{s}{}^3\mathrm{p}{}^{6}3\mathrm{d}{}^4$
$\mathrm{Cr}{}^{2+}1\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{s}{}^{2}2\mathrm{p}{}^{6}3\mathrm{s}{}^3\mathrm{p}{}^{6}3\mathrm{d}{}^3$

Przyczyną występowania barwnych związków jest częściowo zapełniona podpowłoka d. Promieniowanie z zakresu widzialnego jest absorbowane przez elektrony znajdujące się na podpowłoce d, co nadaje barwę roztworowi. Warto zauważyć, że w czystym pierwiastku energia orbitali 3d jest identyczna (orbitale są zdegenerowane) przez co nie ma on kolorowej barwy. W związku chemicznym w związku z oddziaływaniami z innymi drobinami, orbitale 3d przestają mieć identyczną energię, co powoduje, że absorbowane jest światło z zakresu widzialnego.