산화수를 다른 말로 산화 상태라고도 한다.

산화수는 하나의 물질 내에서 전자의 교환이 일어났다고 가정했을 때 물질을 이루는 특정 원자가 갖게 되는 전하수를 말한다. 그리고 산화수는 산화 환원 반응에서 전자의 흐름을 확인하기 위해 사용하는 하나의 방법인데 실제 특정 물질 내의 원자가 가지는 전하량과는 반드시 일치하지는 않는다.

산화·환원을 전자의 주고받음으로 설명하기 위해 물질 속의 원자에 다음과 같은 약속에 의해 주어지는 정수라고 할 수 있다.

① 단체(單體)인 원자의 산화수는 0. H₂의 H, Cl₂의 Cl은 모두 0.

② 이온이 된 원자에서는 이온의 전하를 그 원자의 산화수로 한다. Na⁺의 Na는 +1, Cl^–의 Cl은 -1.

③ 금속의 수소화물 이외의 화합물(예를 들어 유기화합물) 중에서는 수소 원자의 산화수를 +1, 플루오린산화물 이외의 화합물 중에서의 산소 원자의 산화수는 -2로 한다.

④ 전기적으로 중성인 화합물 중 에서는 그것을 구성하는 원자의 산화수의 합은 0, 또 몇몇 원자로 이루어진 이온의 전하는 구성 원자의 산화수의 합으로 되어 있다. HCl의 H는 +1, Cl은 -1이며, SO₄^2-의 O는 -2, S는 +6이다. 예외인 LiH나 F₂O에서는 Li⁺¹H^-1, F₂^-1O²⁺가 된다. 이것은 알칼리 금속 쪽이 수소보다 전기 음성도가 낮고 또 플루오르는 산소보다 전기 음성도가 높기 때문이다. 반응의 결과 산화수가 증가한 원자는 산화되고 감소한 원자는 환원된 것이 된다.

의 반응에서는 ( ) 안에 표시된 C와 H의 산화수가 각기 변화하여 C는 산화되고 H는 환원된 것이 된다. 그리고 산화수는 FeCl₂에서는 Fe(II), FeCl₃에서는 Fe(Ⅲ)과 같이 로마숫자를 써서 표시한다.