ทฤษฎีสนามคริสตัลอธิบายกิจกรรมไฟฟ้าระหว่างอะตอมของสารประกอบโลหะทรานซิชัน ด้วยการมุ่งเน้นที่กิจกรรมไฟฟ้าระหว่างอะตอมในสารประกอบเหล่านี้ทฤษฎีนี้ทำหน้าที่อธิบายคุณสมบัติที่มีพลังของสารประกอบโลหะในช่วงเปลี่ยนผ่านซึ่งรวมถึงสีโครงสร้างและสนามแม่เหล็ก แม้ว่าอะตอมภายในสารประกอบเหล่านี้จะถูกพันธะต่อกัน แต่ทฤษฎีสนามคริสตัลไม่สามารถใช้อธิบายพันธะเหล่านี้ได้ ไม่สมบูรณ์ในตัวของมันเองทฤษฎีนี้ถูกรวมเข้ากับทฤษฎีสนามแกนด์เพื่อรวมความเข้าใจของพันธะระหว่างอะตอม
ในปี 1930 ทฤษฎีสนามคริสตัลได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ John Hasbrouck van Vleck และ Hans Bleke นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้พัฒนาทฤษฎีของพวกเขาควบคู่ไปกับทฤษฎีสนามแกนด์แยกจากกัน ไม่นานหลังจากการพัฒนาทฤษฎีทั้งสองนี้นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ได้รวมหลักการของทั้งสองซึ่งขณะนี้ทั้งคู่ศึกษาภายใต้ทฤษฎีสนามแกนด์สมัยใหม่ การรวมกันของทฤษฎีทั้งสองนี้สร้างระบบสมการที่สามารถอธิบายสนามพลังงานและพันธะโมเลกุลภายในสารประกอบบางชนิดได้ดีขึ้น
สารประกอบโลหะทรานซิชันสามารถอธิบายได้บางส่วนโดยใช้ทฤษฎีสนามคริสตัล สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยอะตอมของโลหะชนิดหนึ่งซึ่งล้อมรอบด้วยอะตอมที่ไม่ใช่โลหะเรียกว่าแกนด์ในบริบทนี้ อิเล็กตรอนของอะตอมที่แตกต่างกันเหล่านี้มีปฏิกิริยาในรูปแบบที่สามารถอธิบายได้โดยใช้ทฤษฎีสนามคริสตัล พันธบัตรที่เกิดขึ้นจากการปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนเหล่านี้ยังอธิบายโดยใช้ทฤษฎีสนามแกนด์
คำว่าคริสตัลฟิลด์ในทฤษฎีสนามคริสตัลมาจากสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยกลุ่มลิแกนด์ อะตอมเหล่านี้สร้างสนามพลังงานที่มีความเสถียรซึ่งโลหะทรานซิชันจะถูกดักจับอยู่ภายใน สาขาเหล่านี้อาจมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างหลากหลาย สารประกอบโลหะทรานซิชันจำนวนมากมีเขตข้อมูลที่อยู่ในรูปของลูกบาศก์เนื่องจากเขตดังกล่าวมีความเสถียรเป็นพิเศษและสามารถต้านทานอิทธิพลของอะตอมที่ไม่ได้อยู่ในระบบเพื่อให้สารประกอบโลหะช่วงเปลี่ยนผ่านยังคงมีเสถียรภาพมากขึ้น
สิ่งหนึ่งที่ทฤษฎีสนามคริสตัลอธิบายได้ดีก็คือสีของสารประกอบโลหะทรานซิชัน ในฐานะที่เป็นโครงสร้างที่ค่อนข้างคงที่อิเล็กตรอนในสารประกอบบางชนิดเคลื่อนที่ไปทางหรือออกจากนิวเคลียสของมันภายในช่วงที่ จำกัด ช่วงนี้จะกำหนดสีของสารเพราะจะดูดซับความยาวคลื่นของแสงบางอย่างที่สอดคล้องกับระยะทางที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เมื่อตื่นเต้น ความยาวคลื่นที่ดูดซึมจะไม่ปรากฏในสารประกอบนี้ แต่สีตรงข้ามที่เห็นบนวงล้อสีจะถูกสะท้อนกลับมาซึ่งทำให้สารมีสีที่มองเห็นได้
