氧化-還原反應 (oxidation-reduction reaction, 也作redox reaction)是化學反應前后，元素的氧化數有變化的一類反應。 氧化還原反應的實質是電子的得失或共用電子對的偏移。 氧化還原反應是化學反應中的三大基本反應之一（另外兩個為（路易斯）酸堿反應與自由基反應） 。自然界中的燃燒，呼吸作用，光合作用，生產生活中的化學電池，金屬冶煉，火箭發射等等都與氧化還原反應息息相關。研究氧化還原反應，對人類的進步具有極其重要的意義。
氧化還原反應前后，元素的氧化數發生變化。根據氧化數的升高或降低，可以將氧化還原反應拆分成兩個半反應：氧化數升高的半反應，稱為氧化反應； 氧化數降低的反應，稱為還原反應。 氧化反應與還原反應是相互依存的，不能獨立存在，它們共同組成氧化還原反應。