氧化是指物质失去电子的倾向，而具有从其他原子取得电子倾向的物质被称为氧化剂，它能促进其他原子的氧化（或失去电子）。氧化剂得到电子后，氧化数降低了。周期中最右边的非金属具有较高的电离势、电子亲合势和电负性，当它们与其他物质相化合时倾向于起氧化剂的作用。
还原是指获得电子的倾向；还原剂向另一原子付出电子，使另一原子被还原。还原剂在失去了电子后，氧化数升高了。周期开始处的金属具有最强的还原作用，它们的电离势、电子亲合势和电负性都较低。沿着周期前进时，元素的还原强度逐渐降低，而在族中自上而下还原强度逐渐增大。例如，钫（Fr）是最强的还原剂，氟是最强的氧化剂。
氧化和还原作用总是同时发生的，因为如果有一个原子得到了电子（还原作用），必定有一种原子失去了电子（氧化作用）。包括氧化和还原的反应称为氧化还原反应。
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