Le reazioni di ossidazione si verificano quando il reagente perde elettroni e può comportare l'aggiunta di ossigeno o la perdita di idrogeno, mentre le reazioni di riduzione si verificano quando il reagente guadagna elettroni e può comportare la perdita di ossigeno o l'aggiunta di idrogeno. Nell'ossidazione, l'atomo o la molecola si caricano più positivamente, mentre nella riduzione la molecola diventa più carica negativamente.
Poiché gli elettroni non sono né creati né distrutti in una reazione chimica, è impossibile avere l'ossidazione senza un altro reagente sottoposto a riduzione. Questo tipo di reazioni sono chiamate reazioni redox. In queste reazioni, il reagente che guadagna gli elettroni viene indicato come l'agente ossidante, mentre il reagente che perde gli elettroni è chiamato agente riducente. Un esempio di reazione redox è quando il rame viene riscaldato su una fiamma, trasformando la sua superficie nera mentre si ossida con l'ossigeno per diventare ossido di rame. Il rame agisce come agente riducente, cedendo elettroni alla molecola di ossigeno, che agisce come agente ossidante. I metalli riducono tipicamente gli agenti perché durante le reazioni perdono elettroni e si caricano positivamente. Prima della scoperta degli elettroni, il termine "ossidazione" era usato per descrivere le reazioni tra un elemento e l'ossigeno e la riduzione, che contiene la radice latina per "ricondurre", era usata per descrivere la reazione inversa.
