Jabarkan Reaksi dari Osmium tetroksida

Alkena ditambahkan kepada OsO untuk menghasilkan spesies diolat yang terhidrolisis menjadi cis-diol. Proses bersihnya disebut dihidroksilasi. Proses ini melalui reaksi [3 + 2] sikloadisi antara OsO dan alkena untuk membentuk intermediat ester osmat yang cepat terhidrolisis menghasilkan visinal diol. Karena atom oksigen ditambahkan dalam langkah terpadu, stereokimia yang dihasilkan adalah cis.

OsO mahal dan sangat beracun, menjadikannya pereaksi yang tidak menarik untuk digunakan dalam jumlah stoikiometri. Namun, reaksinya dibuat katalitik dengan menambahkan pereaksi untuk mereoksidasi produk samping Os(VI) kembali menjadi Os(VIII). Pereaksi yang umum digunakan antara lain  (hidroksilasi Milas), N-metilmorfolin N-oksida (dihidroksilasi Upjohn) dan , karena ketiganya tidak bereaksi dengan alkena. Senyawa osmium lain dapat digunakan sebagai katalis, termasuk garam osmat(VI) (, dan osmium triklorida hidrat (OsCl·xHO). Spesies ini dioksidasi menjadi osmium(VIII) dengan adanya oksidator-oksidator tersebut.

Basa Lewis seperti amina tersier dan piridin meingkatkan laju dihidroksilasi. "Akselerasi-ligan" ini muncul melalui pembentukan aduk () OsOL, yang bertambah semakin cepat pada alkena. Jika aminanya khiral, maka dihidroksilasi dapat berlangsung secara enansioselektif (lihat dihidroksilasi asimetri Sharpless). OsO tidak bereaksi dengan sebagian besar karbohidrat.

Proses tersebut dapat dilanjutkan untuk menghasilkan aldehida dalam oksidasi Lemieux–Johnson, yang menggunakan periodat untuk mencapai pembelahan diol dan untuk meregenerasi pemuatan katalitik OsO. Proses ini ekivalen dengan ozonolisis.