金属ヒドリドを用いる場合、還元剤の強さは4つの因子によって決まる。1つは対イオンがカルボニル基の酸素に配位することでどれだけ活性化されるかである。リチウムはナトリウムより小さく求電子性が高いので、カルボニルにより強く配位する。Mg、Al、Znなど+2以上の電荷を取れるカチオンもNa⁺より強くカルボニル基を活性化する。2つめは中心金属が還元剤の強さに与える影響である。アルミニウムはホウ素より大きいのでヒドリドとの結合はホウ素より弱い。このため求核攻撃をしやすく、ボロンヒドリドより還元力が強い。3番目のファクターとして置換ヒドリドにおける立体効果がある。置換基のあるヒドリドはそうでない金属ヒドリドに比べ求核性が低い。例えばトリ酢酸水素化ホウ素ナトリウム(NaBH(OAc)₃)はケトンとは反応しないのでアルデヒドの選択的還元に使われる。4つめは基質が還元剤に与える影響である。アセトキシ基は立体障害と電子求引性のためトリ酢酸水素化ホウ素ナトリウム (NaBH(OAc)₃) による還元を阻害する。シアノ基も還元剤に対して立体障害が大きいが、水素化トリエチルホウ素リチウムなど電子供与基を持った還元剤を使うことで、望まない転位反応が起こることを避けることができる。この基質効果により、NaBH₃CNは通常のpH (>4) で還元作用が著しく低くなる。そのためこの化合物を使って還元的アミノ化を行う場合、下のように反応させるのが望ましい。比較的弱い還元剤としてケトンをアルコールに還元する際は水素化ホウ素ナトリウムが一般的に用いられる。これはLAHなどは官能基許容性が低く、ニトロ基やニトリル、エステルなど様々な官能基を還元してしまうからである。またLAHと違いエタノールや水を溶媒として用いることができる点も特長である。LAHやDIBAL-H、L-セレクトリド、ジボラン、ジアゼンや水素化アルミニウムなどの強い還元剤はアルデヒドとケトンの両方を還元することができるが、活性が高いため毒性も高い。しかし、カルボン酸やエステルをアルコールに還元する場合はこれらの強い還元剤が必要となる。下の表はどのカルボニル官能基がどの還元剤で還元されるかを示している。ただしいくつかの試薬は反応条件に依存する。
ケトンは立体効果がアルデヒドより大きく、アルキル基が電子を供与してC=Oの部分正電荷を安定化するので、アルデヒドより反応性が低い。ゆえに、アルデヒドはケトンより還元されやすく、穏やかな条件・弱い還元剤でも還元される。カルボン酸とエステルには酸素原子が2つ存在するため、孤立電子対からの電子供与により正電荷がさらに安定化される。酸ハロゲン化物はハロゲンの電子供与性が低いので、もっとも不安定である。酸ハロゲン化物、ケトン、アルデヒドは還元されやすい化合物だが、カルボン酸やエステルを還元するには強い還元剤が必要である。
金属水素化物による還元の反応機構はヒドリド（水素化物）イオンがカルボニル炭素に求核付加反応しているというものである。いくつかの場合、Li⁺などアルカリ金属のカチオンがカルボニル基の酸素原子に配位し、カルボニル基の求電子性を高めることで活性化する。カルボン酸誘導体の還元では、水素化アルミニウムイオンによる還元のあと脱離反応によってアルデヒドが得られる（その後もう一度還元反応が起こり、アルコールまで還元される場合もある）。水素化アルミニウムイオンによるアルデヒドやケトンの還元では反応物がアルコキシドに変換される。還元反応が終了したあと、アルコキシドがプロトン化され、アルコールが得られる。
有機化学におけるカルボニル還元（カルボニルかんげん、英: carbonyl reduction）は、カルボニル化合物を還元剤によって還元する有機反応である。典型的なカルボニル化合物としてケトン、アルデヒド、カルボン酸、エステル、酸ハロゲン化物などがある。カルボン酸やエステル、酸ハロゲン化物は還元剤の強さによってアルデヒドや第一級アルコールに還元される。アルデヒドやケトンはそれぞれ第一級、第二級アルコールに還元される。脱酸素化ではアルコールがさらに還元され、酸素が取り除かれてアルキル基となる。ホウ素やアルミニウムをベースとした金属水素化物は還元剤としてよく用いられる。接触水素化もカルボニル還元のために重要な反応である。水素化物が知られるようになる前は、金属ナトリウムとアルコールの混合物を使うブーボー・ブラン還元によってエステルの還元が行われていた。
入札を含む工事の開始は、水没住民に配慮し佐久間補償対策本部による補償交渉が開始されたのを見計らって着手された。まず大型重機や建設用資材を運搬するための工事用道路の建設に着手した。ダム現場のすぐ近く、約3キロメートルのところに国鉄飯田線中部天竜駅があり、遠方からの運搬は鉄道輸送で賄えたが工事現場は先に述べた通り両岸が絶壁に近い峡谷であるため、右岸の川沿いと左岸の山中に道路を敷設する計画が取られた。しかし一刻も早く工事に着手する必要があったことから、道路が完成するまでは大型重機を川舟に乗せて工事現場まで輸送する策が取られた。幅員6.5メートル、全長3キロメートルの道路が完成したことで、重機やコンクリートなどの資材運搬はきわめて円滑に行われるようになり、工期の短縮に貢献する。この工事用道路のうち左岸部の道路は佐久間ダム連絡道路として現在でも利用されているが、右岸の道路は廃道となりダム直下流にある飛龍橋にその痕跡を留めているのみである。道路完成後天竜川の流路を変更する仮排水路トンネル工事が1953年12月より開始されたが、融雪や大雨による洪水被害を回避するために翌年3月までの完成が必須だった。春季以降にずれ込めば最大で毎秒数千立方メートルの鉄砲水が工事現場を襲い、現場復旧に時間が掛かり工期が遅れるためである。しかしアメリカから導入されたガードナー・デンバー社製ドリルジャンボなどの大型重機は1日最大掘削量872立方メートルという当時世界第二位のトンネル掘削となり、ユークリッド社製の大型ダンプカーとキャタピラー製のブルドーザーによる土砂運搬もあいまって予定通り翌1954年3月には完了した。天竜川の河水はトンネルを通って工事現場下流に迂回され、水が無くなった工事現場では川底の深さ25メートルにも及ぶ膨大な砂利堆積物をビサイラス・エリー社製の大型油圧ショベルなどで掘削・運搬。堅い基礎地盤が露出したことでダム本体のコンクリート打設が1955年（昭和30年）1月より開始された。このコンクリート打設もウィスコ社製の高速度ケーブルクレーンやコンクリート運搬車などの大型重機が威力を発揮し、1日のコンクリート打設量5,180立方メートルは当時の世界記録として、日本国外の雑誌にも紹介された。コンクリート打設中の1955年12月には貯水が開始され、翌1956年（昭和31年）4月23日には佐久間発電所で23万キロワットの一部運転が開始された。7月にはダムの放流による巨大なエネルギーを相殺するため減勢工に建設される副ダムが完成した。この副ダムは高さ30メートルであり、独立したダムとして認められている神奈川県の宮ヶ瀬副ダム（中津川）に匹敵する規模の大きさである。そして同年9月、5門からなるゲートが閉じられてダムは完成。佐久間発電所も出力35万キロワットの全面運転を開始した。巨大なダムでありながら工事に着手して、わずか3年という短期間で完成しているが、その原動力となったドリルジャンボは佐久間ダムにおいて日本で初めて導入され、また日本国外製の大型ダンプカーやブルドーザー、油圧ショベルなどといった重機を始めとした土木の最新技術が日本人技術者に伝えられ、以後急速に日本国内で普及した。