Estas similitudes son el resultado de lo que se conoce como contracción lantánida.
Sin embargo, la inserción de los 14 elementos lantánidos entre el lantano y el hafnio (estructura electrónica general para un átomo lantánido en su estado fundamental: [Xe] 4fn 5d0 6s2 ;n = 1 a 14), lleva consigo un gran aumento de la carga nuclear efectiva; se están colocando electrones en los siete orbitales f, con la particularidad de que los electrones de estos orbitales penetran poco hacia el núcleo del átomo y proporcionan un apantallamiento débil frente a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones situados en orbitales más exteriores.
4f14 Por esto, en la intersección de la 3ªserie con el grupo 4, se reducen los radios, y las energías de ionización aumentan hasta valores cercanos a los del zirconio (Zr); zirconio y hafnio son muy parecidos, fue muy difícil el descubrimiento del hafnio, que pasaba desapercibido en minerales donde estaban conjuntamente ambos por sustituciones isomórficas (Niels Bohr fue el que predijo que el elemento de número atómico 72 debería ser muy similar al zirconio).
Sin embargo, el perfil de la variación en los radios metálicos no es tan ideal debido a discontinuidades notables encontradas en europio e yterbio.
Debemos decir que la contracción lantánida tiene un 20% de peso atribuible al fenómeno conocido por efectos relativistas.