氧化可以定义为失去电子的倾向。具有从其他原子取得电子倾向的物质叫做氧化剂，因而它能促进其他原子的氧化（或失去电子）。物质失去电子而被氧化，氧化数升高了；而氧化剂得到电子后，氧化数就降低了。周期中最右边的非金属，它们有相对较高的电离势、电子亲合势和电负性，当它们与其他物质相化合时倾向于起氧化剂的作用。

    还原可以定义为获得电子的倾向；还原剂向另一原子付出电子因而使另一原子被还原。当一个原子被还原（得到电子）时，它的氧化数降低了；即还原剂在失去了电子后，氧化数升高了，而本身波氧化了。当还原剂进行化学反应时付出了电子而使它的氧化升高了。在周期开始处的金属具有最强的还原作用，它们的电离势、电子亲合势和电负性都是低的。一般来说，当我们沿着周期前进时，元素依次有渐低的还原强度，而在族中自上而下还原强度依次增大。例如，在所有元素中钫（Fr）是最强的还原剂和氟是最强的氧化剂。

     氧化和还原作用总是在同时发生的，因为如果有一个原子得到了电子（还原作用），必定有一种原子失去了电子（氧化作用）。包括氧化和还原的反应叫做氧化还原反应。