تتم عمليات الأكسدة والاختزال في شكل تفاعلات كيميائية تنطوي على نقل الإلكترونات بين المواد الكيميائية. تقوم مادة كيميائية بتفقد إلكتروناتها (الأكسدة) لصالح مادة أخرى التي تكتسب هذه الإلكترونات (الاختزال). يمكن أن تكون هذه التفاعلات متوازنة، حيث يحدث نقل الإلكترونات في كل اتجاه بنسب متساوية.
على سبيل المثال، تفاعل اختزال الحديد III أكسيد Fe2O3 إلى حديد Fe وثاني أكسيد الكربون CO2. في هذا التفاعل، يخسر الحديد III أكسيد إلكترون ويتحول إلى حديد، في حين يكتسب ثاني أكسيد الكربون الإلكترون الذي فقده الحديد.
هناك العديد من التفاعلات التي تشمل الأكسدة والاختزال في العديد من المجالات، مثل الكيمياء العضوية والكيمياء اللاعضوية، ويمكن العثور على أمثلة على تفاعلات الأكسدة والاختزال في العمليات الحيوية والصناعية وفي البيئة.