氧化还原反应是在反应前后，某种元素的氧化数有变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。

概念

反应的本质是氧化数有变化，即电子有转移。氧化数升高，即失电子的半反应是氧化反应；氧化数降低，得电子的反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；氧化数降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。即：

还原剂 + 氧化剂 ---> 氧化产物 + 还原产物

一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。

凡例

氢气与氯气的化合反应

氢气与氯气的化合反应，其总反应式如下：

H2 + Cl2 → 2HCl

我们可以把它写成两个半反应的形式：

氧化反应：

H2 → 2H+ + 2e-

还原反应:

Cl2 + 2e- → 2Cl-

单质总为0价。第1个半反应中，氢元素从0价被氧化到+1价；同时，在第2个半反应中，氯元素从0价被还原到−1价. (本段中，“价”指氧化数)

两个半反应加合，电子数削掉：

H2 →  2H+ + 2e-

+ 2e- + Cl2 → 2Cl-

---------------------

H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-

最后，离子结合，形成氯化氢:

2H+ + 2Cl- → 2HCl

与电化学的关系

每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行，同时可以用来做功。

名称来源

氧化反应最早是指金属或非金属与氧结合形成氧化物的反应，这类反应中另一种元素的氧化数总是升高。还原反应最早是指金属从其化合物中被提炼出来的反应，这类反应中金属的氧化数总是降低。

再如工业炼铁的反应:
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
这个反应中,三氧化二铁是氧化剂,而一氧化碳是大家熟悉的还原剂.三氧化二铁中的氧元素给了一氧化碳,使后者氧元素含量增加变为二氧化碳.铁由3价变为单质0价(降低,为氧化剂),而碳由2价变为4价(升高,为还原剂)

另外,复分解反应一定不是氧化还原反应.因为复分解反应中各元素的化合价都没有变化.例如:
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3(沉淀)
其中钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价.