สีของแรร์เอิร์ธออกไซด์ไตรออกไซด์

มีออกไซด์ของธาตุหายากหลายชนิด เช่น LnO, Ln2O3 และ LnO2 ซึ่ง Ln2O3 นั้นพบได้บ่อยกว่า เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น อิเล็กตรอนจะเต็มอยู่ในวงโคจร 4f โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ สถานะวาเลนซ์ของไอออน และสีของไอออนไตรวาเลนต์สามารถพบได้ในตารางข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
ชั้นย่อย 4f ของไอออนธาตุหายากถูกป้องกันโดยเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (5s2) (5p6) ทำให้ชั้นย่อย 4f ได้รับผลกระทบน้อยลงจากสนามศักย์ (สนามการตกผลึก) ของไอออนข้างเคียง โดยพื้นฐานแล้วเส้นสเปกตรัมเชิงเส้นจะรักษาลักษณะสเปกตรัมเชิงเส้นของไอออนอิสระ ซึ่งแตกต่างจากการเปลี่ยนแปลง dd ขององค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง ชั้นย่อย d ตั้งอยู่ที่ชั้นนอกสุดของไอออนของโลหะทรานซิชันโดยไม่มีการป้องกันชั้นป้องกัน และได้รับผลกระทบอย่างมากจากสนามประสานงานหรือสนามคริสตัล ส่งผลให้เส้นสเปกตรัมไม่เสถียร ง่ายต่อการทำให้เกิดความแตกต่างในสเปกตรัมการดูดกลืนแสง ของธาตุเดียวกันในสารประกอบต่าง ๆ ทำให้เกิดความไม่เสถียรของสี ระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์และเส้นสเปกตรัมของธาตุหายากมีความหลากหลายมากกว่าธาตุอื่นๆ พวกมันแสดงปรากฏการณ์การดูดซับหรือการแผ่รังสีในช่วงของแสงอัลตราไวโอเลต แสงที่มองเห็นได้ และแสงอินฟราเรด ทำให้เป็นสารที่มีสีดีเยี่ยมและมีสเปกตรัมกว้างขึ้น