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Neptunium ist das 4. Element der Gruppe der Actinoide und damit das 1. Transuran-Element. Das radioaktive, dehnbare, silberweiß glänzende und reaktionsfähige Schwermetall bildet Verbindungen mit den Oxidationszahlen III bis VII. ²³⁷Np lässt sich aus Kernabbränden isolieren und aus NpF₃ mit Barium metallothermisch gewinnen. In verdünnten Säuren löst sich das Metall unter Bildung purpurfarbener Np(III)-Ionen, die durch Luftsauerstoff in grüne Np(IV)-Lösungen übergeführt werden. Mit starken Oxidationsmitteln sind Np(VII)-Verbindungen (z. B. Lithiumneptunat(VII), Li₅NpO₆) erhältlich.

Nobelium wurde 1957 künstlich hergestellt. Es ist das 13. Element der Gruppe der Actinoide. Mit einer Valenzelektronenkonfiguration [Rn] 5f¹⁴7s² bildet es überwiegend Verbindungen der Oxidationsstufe II. Die No²⁺- Ionen sind in Wasser stabil. Die Chemie des Elementes ähnelt der des Strontiums. Eingehende Kenntnisse über die physikalischen und chemischen Eigenschaften liegen noch nicht vor.

Plutonium ist das mit der höchsten Ordnungszahl in der Natur vorkommende Element. Es ist das 5. Element der Gruppe der Actinoide. Das silberweiße, radioaktive Schwermetall ist in verdünnten Säuren löslich und bildet überwiegend Pu(IV)-Verbindungen. Verbindungen mit den Oxidationszahlen III, V, VI und VII sind ebenfalls bekannt. Plutonium neigt zur Bildung von Komplexen, z. B. [Pu(NO₃)₄(TBP)₂] (TBP - Tributylphosphat), was zur Abtrennung des Elementes aus Kernbrennstäben genutzt wird. Plutonium wird bei der Bestrahlung von ²³⁸U mit Neutronen gewonnen. Das Isotop ²³⁹Pu unterliegt oberhalb einer kritischen Masse von 5,4 kg einer spontanen Ketten-Kernreaktion. Das Metall kann aus PuF₄ durch Reduktion mit Calcium gewonnen werden. Verwendet wird das Metall als Energiequelle in Reaktoren. Einen Einsatz in Kernwaffen gilt es weltweit zu verhindern.

Protactinium ist ein radioaktives, grau glänzendes Schwermetall. Es ist das 2. Element der Gruppe der Actinoide. In seinen Verbindungen tritt es häufig in der Oxidationsstufe V auf. In wässriger Lösung können farblose PaO₂ ⁺-Ionen vorliegen. Durch Zink können Pa(V)- zu Pa(IV)-Verbindungen reduziert werden. In der Pechblende bildet sich das Element durch Zerfall des Nuklids ²³⁵U. Das Metall und seine Verbindungen haben gegenwärtig nur eine geringe technische Bedeutung.

Thorium, das 1. Element der Reihe der Actinoide, ist ein radioaktives, silberweißes, dehnbares Schwermetall. Es verbrennt im Sauerstoffstrom zu ThO₂. Es löst sich langsam in verdünnten Säuren. Von Wasser wird es nicht angegriffen. Die wichtigste Oxidationsstufe ist IV. Monazitsand enthält bis zu 12 % ThO₂. Aus ihm wird Thorium abgetrennt, in KThF₅ überführt und daraus elektrochemisch abgeschieden. In Hochtemperatur-Reaktoren werden ThO₂ und ThC₂ eingesetzt. Thorium ist ein Legierungsbestandteil für Cu-Ag-Legierungen (elektrische Kontakte).

Uranium, das bekannteste (3.) Element der Gruppe der Actinoide, ist ein radioaktives, silber-weißes, dehnbares Schwermetall. Es gehört nicht zu den seltenen Elementen. Am häufigsten tritt Uranium in den Oxidationsstufen VI (z. B. Na₂U₂O₇ * 6 H₂O, gelb) und IV (z. B. UO₂, schwarzbraun; UF₄, grün) auf. Auch U(III)-Verbindungen (UF₃, schwarz) sind bekannt. Das Metall überzieht sich an der Luft mit einer braunen Oxidschicht. In verdünnten Mineralsäuren ist es löslich. Uranium-Verbindungen sind toxisch. Die Herstellung des Metalls erfolgt metallothermisch. Für Spaltprozesse ist das Isotop ²³⁵U bedeutsam, das je nach Verwendung des Uraniums z. B. mit Gaszentrifugen (Verwendung des leichtflüchtigen UF₆) angereichert wird.