Kristallikenttäteoria kuvaa siirtymämetalliyhdisteen atomien välistä sähköistä aktiivisuutta. Keskittymällä näiden yhdisteiden atomien väliseen sähköiseen aktiivisuuteen tämä teoria selittää siirtymämetalliyhdisteen energiaominaisuudet, mukaan lukien sen väri, rakenne ja magneettikenttä. Vaikka näiden yhdisteiden atomit ovat sitoutuneet toisiinsa, kiteiden teoriaa ei voida käyttää näiden sidosten kuvaamiseen. Tämä teoria, joka itsessään oli epätäydellinen, yhdistettiin ligandikenttäteoriaan sisällyttääkseen ymmärryksen atomien välisestä sidoksesta.
Fyysikot John Hasbrouck van Vleck ja Hans Bleke kehittivät 1930 -luvulla kristallikenttäteorian. Nämä tutkijat kehittivät teoriansa ligandikenttäteorian rinnalla, vaikkakin erillään siitä. Pian näiden kahden teorian kehittämisen jälkeen muut tutkijat yhdistivät näiden kahden periaatteet, joita nyt tutkitaan molempia nykyaikaisen ligandikenttäteorian alla. Näiden kahden teorian yhdistelmä loi yhtälöjärjestelmän, joka pystyi paremmin kuvaamaan tietyntyyppisten yhdisteiden energiakenttiä ja molekyylisidoksia.
Siirtymämetalliyhdisteitä voidaan kuvata osittain käyttämällä kristallikenttäteoriaa. Nämä yhdisteet koostuvat tietyn metallin atomeista, joita ympäröivät ei-metalliatomit, joita tässä yhteydessä kutsutaan ligandeiksi. Näiden eri atomien elektronit ovat vuorovaikutuksessa tavalla, joka voidaan kuvata kristallikenttäteorian avulla. Näistä elektronien vuorovaikutuksista syntyvät sidokset kuvataan myös käyttämällä ligandikenttäteoriaa.
Kristallikenttäteoriassa termi kristallikenttä tulee ligandiryhmän tuottamasta sähkökentästä. Nämä atomit tuottavat vakaan energiakentän, johon siirtymämetalli jää loukkuun. Näillä kentillä voi olla erilaisia geometrisia muotoja. Monilla siirtymämetalliyhdisteillä on kenttiä, jotka ovat kuutioiden muotoisia, koska ne ovat erityisen vakaita ja voivat vastustaa sellaisten atomien vaikutusta, jotka eivät ole järjestelmässä, jolloin siirtymämetalliyhdiste pysyy vakaampana.
Yksi asia, jota kristallikenttäteoria on erityisen hyvä kuvaamaan, on siirtymämetalliyhdisteen väri. Suhteellisen stabiilina rakenteena tietyn yhdistetyypin elektronit liikkuvat kohti ydintä tai pois siitä tietyllä alueella. Tämä alue määrittää aineen värin, koska se absorboi tiettyjä valon aallonpituuksia, jotka vastaavat etäisyyttä, jonka elektroni liikkuu virittyessään. Absorboituneet aallonpituudet eivät näy tässä yhdisteessä. Sen sijaan päinvastainen väri, kuten väripyörässä näkyy, heijastuu taaksepäin ja antaa aineelle sen näkyvän värin.