氧化还原反应是置换反应，即由某一物质失去电子，而另一物质获得电子来实现的。例如，二氧化碳的氧化合成反应，2CO+O2=2CO2，在本反应中，二氧化碳失去一个电子，而氧分子获得了一个电子，从而实现了物质的置换。此外，镁和氢氧化物反应也是如此，Mg+2H2O=Mg2+H2，镁受氧原子影响，失去两个电子，而氢氧化物可从水分子中获得一个电子，也实现了物质的置换反应。氧化还原反应可以降低有机物的毒性和分解有毒废弃物，因此，它在生态反应、燃料电池、金属表面防护和某些生物体内的代谢过程中也得到了广泛的应用。