Ιστορικά έχουν χρησιμοποιηθεί τρεις ορισμοί για την έννοια της οξείδωσης και της αναγωγής. Ο παλαιότερος που συνέδεε την οξείδωση και την αναγωγή με τα στοιχεία οξυγόνο και υδρογόνο:

Οξείδωση είναι η ένωση ενός στοιχείου με το οξυγόνο
ή η αφαίρεση υδρογόνου από μια χημική ένωση.
Αναγωγή είναι η ένωση ενός στοιχείου με το υδρογόνο
ή η αφαίρεση οξυγόνου από μια χημική ένωση.

Ο επόμενος διαμορφώθηκε μετά την ανακάλυψη της ηλεκτρονιακής δομής των ατόμων. Ήταν ευρύτερος αφού αφορούσε όλα τα στοιχεία και συνέδεε την οξείδωση και την αναγωγή με την πρόσληψη ή την αποβολή ηλεκτρονίων από το άτομο.

Οξείδωση είναι η αποβολή ηλεκτρονίων.
Αναγωγή είναι η πρόσληψη ηλεκτρονίων.

Το πρόβλημα που είχε ο ορισμός αυτός ήταν ότι δεν μπορούσε να συμπεριλάβει τις αντιδράσεις στις οποίες συμμετείχαν ομοιοπολικές ενώσεις.
Για το λόγο αυτό, δημιουργήθηκε μια νέα έννοια, αυτή του αριθμού οξείδωσης και δόθηκε ο σύγχρονος ορισμός που συνδέει την οξείδωση και την αναγωγή με τη μεταβολή του αριθμού οξείδωσης.

Οξείδωση είναι η αύξηση του αριθμού οξείδωσης ατόμου ή ιόντος.
Αναγωγή είναι η ελάττωση του αριθμού οξείδωσης ατόμου ή ιόντος.