Alcuni processi fondamentali per la vita, tra cui fotosintesi, combustione e corrosione, rientrano nella classe di reazioni dette reazioni di ossidazione-riduzione, o redox. Le reazioni redox consistono in due processi simultanei:ossidazione e riduzione. Il termine ossidazione significa un aumento del numero di ossidazione, che corrisponde alla perdita di elettroni, mentre il termine riduzione significa una diminuzione del numero di ossidazione, che corrisponde al guadagno di elettroni.

Per ricordare il ruolo degli elettroni, usa l'acronimo OIL RIG:oxidation is losing, reduction is gaining"ossia, l'ossidazione è perdita, la riduzione è guadagno"L'ossidazione e la riduzione sono processi complementari. In una reazione redox tra due reagenti, un reagente perde elettroni e viene ossidato, mentre l'altro reagente guadagna elettroni e viene ridotto. Considerate la reazione di ossidazione-riduzione fra il potassio, un metallo alcalino, e il cloro, un non metallo.

L'atomo di potassio neutro perde un elettrone per diventare uno ione di potassio. Il potassio viene ossidato e la sua carica aumenta da zero nell'atomo neutro ad uno più nel catione. L'atomo di cloro neutro guadagna un elettrone e diventa uno ione cloruro.

Il cloro viene ridotto e la sua carica diminuisce da zero nell'atomo neutro ad uno meno nell'anione. Poiché il potassio dona un elettrone, è l'agente riducente, o semplicemente il riducente. Il cloro accetta l'elettrone, quindi è l'agente ossidante o un ossidante.

Il processo redox porta alla formazione del cloruro di potassio. In generale, nelle reazioni redox fra metalli alcalini o alcalino terrosi e non metalli, il metallo viene ossidato, e il non metallo viene ridotto per formare un composto ionico attraverso il trasferimento completo di elettroni. Questo è spesso vero anche per le reazioni tra altri metalli, o metalloidi, e non metalli, ma non sempre.

Un altro esempio di processo redox è la formazione di acido cloridrico gassoso. Qui, entrambi i reagenti, idrogeno e cloro, sono non metalli, quindi non c'è trasferimento completo di elettroni. Invece, l'idrogeno condivide un elettrone con il cloro in un trasferimento di elettroni parziale o formale.

Pertanto, nella formazione del cloruro di idrogeno, l'idrogeno viene ossidato e acquisisce una carica positiva parziale, mentre il cloro si riduce e acquisisce una carica negativa parziale. Poiché si verificano sia processi di ossidazione che di riduzione, questa è una reazione redox. In generale, le reazioni redox tra non metalli comportano il trasferimento parziale di elettroni fra gli elementi per formare un composto covalente.