氧化数降低称为还原反应，既有升高也有降低的反应称为歧化反应。例如，烷烃中的甲烷燃烧氧化，可得到二氧化碳，氧化数由-4升高到+4。常见的官能团氧化还原反应包括：炔烃到烯烃、烯烃再到烷烃的还原；及醇到醛，醛再到羧酸的氧化。很多有机氧化还原偶联反应常涉及自由基中间体。真正的有机物氧化还原反应存在于一些电化学合成反应中，例如Kolbe电解。在歧化反应中，反应物的氧化还原在同一个物质中，并形成2个独立的化合物。不对称催化还原反应及不对称催化氧化反应是不对称合成中的重要内容。
有机还