氧化还原反应是指涉及电子转移的反应。氧化是指失去电子，还原是指获得电子。两者总是同时发生。失去电子的物质被氧化，获得电子的物质被还原。氧化还原一词正是由“还原”和“氧化”两个词组合而成。它是最重要的化学反应类型之一。

助记词 OIL RIG 有助于理解：氧化是损失，还原是增益。原子被氧化时，其氧化态升高；被还原时，其氧化态降低。氧化剂是接受电子并自身被还原的物质；还原剂是提供电子并自身被氧化的物质。在锌离子和铜离子的反应中，锌离子被氧化，铜离子被还原。锌是还原剂，铜离子是氧化剂。

氧化还原反应无处不在。燃烧是氧化还原反应，呼吸作用是氧化还原反应，光合作用是氧化还原反应，腐蚀也是氧化还原反应。电池和燃料电池都依赖于氧化还原反应。许多工业过程也利用氧化还原反应，包括从矿石中提炼金属和合成化学品。

平衡氧化还原反应需要同时平衡质量和电荷。半反应法将反应分解为氧化半反应和还原半反应，分别平衡二者，然后将它们合并。失去的电子数必须等于获得的电子数。该方法适用于酸性和碱性溶液。