Quá trình oxy hóa xảy ra khi một nguyên tử mất một hoặc nhiều electron của nó cho một nguyên tử của một nguyên tố khác. Ban đầu, thuật ngữ này chỉ để chỉ oxy kết hợp với một nguyên tố hoặc các nguyên tố khác để tạo thành một hợp chất được gọi là ôxít.
Khi nguyên tử của một nguyên tố mất đi các electron, nó được cho là bị oxy hóa. Khi nguyên tử của một nguyên tố nhận được electron, nó được gọi là chất oxy hóa và được cho là bị khử. Khi các nguyên tử của một nguyên tố thu được các electron, nó được gọi là sự khử. Quá trình oxy hóa và khử luôn xảy ra đồng thời, vì vậy các nhà hóa học mô tả phản ứng này bằng các thuật ngữ oxy hóa-khử hoặc oxy hóa khử.
Oxy là chất oxi hóa trong hầu hết các phản ứng oxi hóa - khử. Ví dụ, sắt bị gỉ là do oxy kết hợp với sắt tạo thành oxit sắt trên bề mặt của nó. Nguyên tử sắt nhường electron cho nguyên tử oxy. Sắt bị oxy hóa, và oxy bị khử. Điều tương tự cũng xảy ra trong quá trình oxy hóa đồng, nhưng kết quả là tạo ra một lớp phủ màu xanh lục gọi là oxit đồng. Trong cả hai trường hợp, bản thân kim loại không bị suy yếu bởi quá trình oxy hóa, nhưng nhiều năm tiếp xúc với không khí và nước sẽ tạo cho bề mặt một lớp gỉ.
Quá trình đốt cháy than là quá trình oxy hóa nhanh chóng. Sắt bị gỉ là quá trình oxy hóa chậm. Quá trình hô hấp của động thực vật cũng là quá trình oxy hóa. Các nguyên tố halogen của flo, clo, brom, iot và astatin cũng là chất oxi hóa. Khi clo kết hợp với natri, nó tạo thành natri clorua, hoặc muối thông thường, và các nguyên tử natri nhường electron cho nguyên tử clo. Do đó, natri bị oxy hóa và clo bị khử.
