化合物中各原子氧化数的代数和符合总电荷，氧化还原反应伴随电子归属或氧化态变化，还原剂在反应中自身通常被氧化

高锰酸根颜色变化可用于某些氧化还原分析。氧化还原滴定需要控制酸度和副反应条件。电子守恒帮助确定氧化还原反应计量关系。半反应法把总反应拆为氧化和还原两部分。酸性介质配平可以使用水和氢离子补足组成。碱性介质配平需要保持氢氧根相关电荷平衡。标准电极电势用于比较特定条件下的还原倾向。电极电势与离子浓度和温度等条件相关。

电势数值不能脱离对应半反应直接使用。能自发发生的氧化还原反应可驱动原电池。氧化还原平衡受到体系组成的变化影响。强氧化剂也可能因动力学障碍暂时不反应。活泼金属与水反应的快慢存在显著差异。钝化使某些金属因表面膜形成而反应减缓。浓硝酸对某些金属的作用可能涉及钝化。还原气氛可帮助控制某些金属氧化物转化。

单质中元素的形式氧化数规定为零。单原子离子的氧化数等于其离子电荷。化合物中各原子氧化数的代数和符合总电荷。过氧化物中的氧具有不同于普通氧化物的氧化数。氢在某些金属氢化物中具有负氧化数。歧化反应使同一元素同时被氧化和被还原。归中反应使不同氧化态转化为中间氧化态。燃烧通常属于快速放热的氧化还原过程。

氧化态变化能够显著影响过渡金属的颜色。生物呼吸链通过分步氧化还原传递电子。光合作用中存在由光驱动的电子转移过程。氧化应激涉及活性物种与防御能力的失衡。抗氧化物的作用依赖反应环境和具体机制。电子转移可能通过直接接触或中间载体发生。氧化还原电位是描述体系电子交换倾向的量。氧化数规则主要用于化学分析和反应记账。