金原子の電子配置は[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹（電子殻を使って書けば K² L⁸ M¹⁸ N³² 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s¹）となります。最もエネルギーが高い軌道が6s軌道で，その次に高い軌道が5d軌道です。比較のために銀原子の電子も示してみると，[Kr] 4d¹⁰ 5s¹（K² L⁸ M¹⁸ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s¹）です。それぞれのエネルギーの高さを図3に示しています。図は軌道に入る電子がもつエネルギーの計算値ですが，相対論効果を考慮したときのエネルギー（R）と考慮しないときのエネルギー（NR）の両方を示しています。相対論効果を取り入れた計算では金でも銀でもd軌道とs軌道のエネルギー差が小さくなります。先に述べたように相対論効果の影響は金の方が大きく，nｓ軌道は安定化し(n-1)d軌道は不安定化するので，二つの軌道のエネルギー差Δが小さくなります。このエネルギー差Δはd軌道にいた電子がs軌道に上がるために必要なエネルギーですが，相対論効果のために金の差Δ_Auのほうが銀の差Δ_Agよりも小さく，より少ないエネルギーで上がることができます。もしこのエネルギーを光のエネルギーで与えるとすると，金の方がより長い波長の光（赤色側の光）で達成できることになります（光のエネルギーはE = hν = hc / λの関係があります：hはプランク定数，cは光速，νは振動数，λは波長）。

 図は孤立した原子についての計算値ですが，実際の固体についても本質的に同じことがいえます。金属の金では5d軌道の電子が6s軌道に移動するために必要な最低限度のエネルギーがおよそ2.4 eVで，これは光の波長にすると520 nmです。520 nmは可視光の領域にあり，これよりも短い波長の光（よりエネルギーが高い光）を5dから6s軌道への移動に使うことができます。このため金では紫から青色の領域の光を吸収しそれよりも長波長の黄色や赤色の光を反射することになり，あの特徴的な黄金色を示すのです。これに対して銀ではΔ_AgがΔ_Auよりもずっと大きく3.7 eV程度，波長にすると335 nmで，これよりも短い波長の光を吸収します。したがって可視光領域の光を吸収しないので，白く見えるのです。