稀土元素“四分组效应”(tetrad effect) 最初由Peppard 等在纯化学体系液-液(有机相-HCl ,LiBr ,HBr 水相) 萃取时发现,以Nd/ Pm ,Gd ,Ho/ Er 为分界点(其中Gd 为公共点) ,每四个元素为一组,即La-Ce-Pr-Nd , Pm-Sm-Eu-Gd ,Gd-Tb-Dy-Ho 和Er-Tm-Yb-Lu ,它们的液-液分配系数与原子序数之间的关系构成四条曲线.稀土元素的许多性质,如离子半径、单位晶胞体积、配合物生成自由能等与原子序数关系都存在四分组效应.Nugent和Siekierski认为稀土元素的四分组效应与稀土离子的电子构型有关,Nd/ Pm , Gd 和Ho/ Er 恰恰位于4f 电子层的1/4 , 1/2 和3/4 充填位置; Kawabe利用精细的自旋配对能理论,定量解释了稀土元素离子半径的四分组效应。

D.F.Pepard 从4f族元素的共同性联想到5f族元素的情况，结果在三价锕系元素中也发现了类似的变化，从而确定四分组效应是f族元素的共同特性。