重金属
形成、丰度、分布及提取

参见：核合成和化学元素丰度
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地壳中的重金属丰度及
主要来源和分布情况。
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| 1  | H |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | He |
| 2  | Li | Be |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | B | C | N | O | F | Ne |
| 3  | Na | Mg |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | Al | Si | P | S | Cl | Ar |
| 4  | K | Ca |  | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr |
| 5  | Rb | Sr |  | Y | Zr | Nb | Mo |  | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te |  I  | Xe |
| 6  | Cs | Ba |  | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi |  |  |  |
7 : 

|  |  |  |  | La | Ce | Pr | Nd |  | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb |  |  |
|  |  |  |  |  | Th |  | U |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 
|  |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度最高（按质量计 7004563000000000000♠56300 ppm） |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |    丰度低 (0.01–0.99 ppm) |
|  |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度高 (100–7002999000000000000♠999 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |    丰度极低 (0.0001–0.0099 ppm) |
|  |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |    丰度中等 (1–99 ppm) |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
 : 
分割线左边的重金属元素多为亲石元素（英语：）；右边则多为亲硫元素（英语：），除了金（亲铁元素（英语：））和锡（亲石元素）
重金属元素的产生与大多数元素类似，是从已存在的原子核发生核反应后形成。关于具体的反应形式，可按原子序数小于和大于铁元素进行区分。原子序数小于铁的重金属元素大部分是通过恒星核合成产生的。恒星内，从氢至硅的元素在恒星内部参与连续的核聚变反应，释放光和热，并生成较原子序数较大的元素。
关于原子序数大于铁的元素，由于通过核聚变生成这些元素的过程中，吸收的能量大于放出的能量，故原子序数大于铁的重金属通常并不经由核聚变产生，它们主要由原子序数较小的元素发生中子俘获而来。中子俘获有两种主要的形式——R-过程与S-过程。在S-过程中，两次俘获事件之间可能间隔数年甚至数十年，这使得不稳定的原子核有充分时间发生β衰变。而在R-过程中，俘获速率比衰变速率快。因此，S-过程的反应路径较为清晰，例如镉-110在恒星内被足够的中子轰击后变为镉-115，然后通过β衰变生成半衰期长达宇宙年龄30000倍的铟-115。铟-115可继续俘获中子变成铟-116，然后衰变为锡-116。由于钋和砹的半衰期很短，他们会快速衰变为铋和铅，使得S-过程终止于铋。而在R-过程中则没有这样的反应路径。R-过程的俘获速率太快，以至于可以跳过一些不稳定的核素，从而产生更重的元素，例如钍和铀。
关于这些过程所需的较轻元素及中子的来源，则与恒星的演化有关。恒星可能会在他们生命周期的末期会将一部分质量抛出，而中子星碰撞事件则抛出大量中子，产生了上述的中子俘获过程的发生条件，因而得以在星际空间中产生更重的元素。之后在引力的作用下，这些物质逐渐坍缩形成新的恒星和行星。
按质量计算，地壳中大约含有5%的重金属，其中铁占95%。另外轻金属占约20%，非金属占约75%。虽然总体含量较少，但由于造山运动、侵蚀作用及其他地质过程，重金属元素常常集中出现，从而在经济上有提取的价值。
重金属元素中的一些元素属于戈爾德施密特分類（英语：）中的亲石元素（Lithophile elements），易与氧结合成化合物，另有一些属于亲硫元素（Chalcophile elements），易与除氧以外的氧族元素形成化合物。其中亲石元素主要是f区元素，且通常比d区元素具有更活跃的化学性质。它们与氧具有很强的化學親和性，常常出现在相对低密度的硅酸盐矿物中。亲硫重金属元素一般较d区及第4至6周期的元素不活跃。在自然界中，这类元素一般出现于不可溶的硫化物矿物中。亲硫元素形成的矿物通常比亲石元素的密度大，因而在形成过程中会沉至地壳更深处，而丰度也更低。
作為一种亲铁元素（英语：），金不易与氧或硫化合成化合物。在地球形成时，金与其他抗腐蚀金属倾向于熔合成高密度合金，并沉入地核，因而相对稀有。一些相对而言較為不贵重的重金属（如钼、铼、锗和铂系金属等），其被认为主要是以亲铁金属的型態存在於地核、地幔和地殼中，而在地壳中则又被认为主要以亲硫金属的型態存在，其少以天然金属（英语：）形式存在於自然界。
地殼下的重金屬豐度通常較高，而大部分存在於鐵-硅-鎳核中。例如，鉑佔地殼的約十億分之一，而其在地核豐度則會高出近6000倍。加州大学伯克利分校的研究认为，地核中的鈾、釷和钾元素可能通过衰變產生大量的熱量，來驅使板塊運動，並維持地球的磁場。
從礦石中獲得重金屬的方式，主要是根據礦石不同種類的性質的變化而變化。提煉的方式方法會涉及到各種金屬的化學性質、方法的經濟效益、方法複雜性等等。這會導致不同的煉油廠或國家可能會使用不同的方法來提煉，所以其可能與此處所列之簡要大綱不同。
除了一些特殊例子之外，從廣義上來講，親石重金屬可以通過電解或化學處理來從其礦石中提取出來；而親硫的重金屬元素則是通過高溫煅燒原礦石中的硫化物，使其轉換成對應的氧化物，然後繼續煅燒重金屬氧化物，以獲得純金屬元素。由於鐳元素於自然界存量較少，不能產生經濟效應；所以主要是從核廢料中提取出來的。親硫的鉑系元素主要是與其他親硫元素熔合在一起形成的親硫原礦石。這些原礦石需要通過熔煉（英语：）、煅燒，再淋溶於硫酸中，才能提取出不可與硫酸反應的鉑系元素。這是化學精製得到的純金屬單質。與其他金屬元素相比，鉑系元素因為元素豐度與生產成本的原因，而導致其更為昂貴。
金元素由於屬亲铁元素（英语：）的緣故，導致在工業作業上，可以通過黃金氰化法從原礦石中提取出來。於黃金氰化法的反應中，礦石中的金元素單質會形成氰化亞金離子（ {\ce {Au(CN)2-}}）。
例如，將原礦石擊碎後，投入氰化鉀溶液與氧氣共同作用下，就可以得到氰化亞金鉀和氫氧化鉀的混合溶液；其化學方程式如下：
{\ce {4Au + 2KCN + 2H2O + O2 -> 4 K[Au(CN)2] + 4 KOH}}
然後再在混合溶液中加入鋅，由於鋅的活躍程度遠遠高於金，可发生取代反应而将金析出。反應方程式如下：
{\ce {2[Au(CN)2] + Zn -> K2[Zn(CN)4] + 2 Au}}
金元素單質作為沉澱物從溶液中析出，隨後被濾出並熔化成金錠。