إن عمليات التأكسد والاختزال لها علاقة مباشرة بمعظم طرق التحليل الكهروكيميائي وبكثير من التطبيقات التقنية مثل تآكل المواد، وخلايا الوقود، والبطاريات القابلة للشحن. وتعتمد عملية التأكسد والاختزال على انتقال إلكترون من مدار ذي طاقة عالية إلى مدار أقل طاقة في ذرة أخرى. فلو افترضنا أن ذرة A بها إلكترون في مدار ذي طاقة عالية واقتربت منها ذرة B بها مدار طاقته منخفضة وكان خالياً من الإلكترونات، فإن الإلكترون الذي في الذرة A سينتقل إلى هذا المدار في B ، إذ إن هذا الإلكترون سيكون أكثر استقراراً في الذرة B؛ نظراً لأنه سيقترب من النواة ذات الشحن الموجبة وانتقال الإلكترون هذا يسمى عملية الأكسدة والاختزال. ففي الذرة A يزيد عدد الأكسدة ليصبح 1، ويقال إن الذرة A تأكسدت أما في حالة الذرة B فإن عدد الأكسدة أصبح 1 ؛ أي أن هذه الذرة قد اختزلت ونبني على هذا المفهوم تعريف العامل المؤكسد، وهو العامل الذي يستقبل الإلكترونات فيحصل له اختزال، بينما العامل الذي يعطي الإلكترونات يسمى العامل المختزل، وهو في الوقت نفسه سيتأكسد . وتجدر الإشارة إلى أن كلاً من التأكسد والاختزال سيحدثان في الوقت نفسه، بمعنى أنه لن يكون هناك تأكسد إلا إذا حصل في الوقت نفسه اختزال

ويجدر التأكيد هنا على أن معظم طرق التحليل الكهروكيميائي تعتمد على مبدأ التأكسد والاختزال أو بمعنى آخر على الانتقال الإلكتروني electron) (transfer. إن مقياس مدى قابلية الذرة للأكسدة أو الاختزال يعتمد على جهدها الأيوني (ionization potential)، فكلما كان الجهد الأيوني كبيراً زادت قابلية الذرة لاكتساب الإلكترونات، وبهذا يحصل لها اختزال. وعلى العكس فإن كان ارتباط الإلكترون بالذرة أو الجزيء ضعيفاً، بمعنى أن الجهد الأيوني منخفض كلما كان من السهل أن يتم فقد الإلكترون فتتأكسد الذرة أو الجزيء، وتكون في الوقت نفسه عاملاً مختزلاً. إذن فالذرات أو الجزيئات التي تختزل بسهولة تكون عوامل مؤكسدة قوية، أما التي تتأكسد بسهولة فإنها تكون عوامل مختزلة قوية.