Utlenianie ma miejsce, gdy atom traci jeden lub więcej swoich elektronów na atom innego elementu. Pierwotnie termin ten odnosi się do tlenu łączącego się z innym pierwiastkiem lub pierwiastkami w celu utworzenia związku zwanego tlenek.
Kiedy atomy pierwiastka tracą elektrony, mówi się, że jest utleniony. Kiedy atomy pierwiastka zyskują elektrony, nazywa się to utleniaczem i mówi się, że jest on zredukowany. Kiedy atomy pierwiastka zyskują elektrony, nazywa się to redukcją. Utlenianie i redukcja występują zawsze równocześnie, więc chemicy opisują tę reakcję za pomocą terminów redukcja utleniania lub redoks.
Tlen jest środkiem utleniającym w większości reakcji utleniania i redukcji. Na przykład zardzewiałe żelazo powstaje w wyniku połączenia tlenu z żelazem z wytworzeniem tlenku żelaza na jego powierzchni. Atomy żelaza oddają elektrony do atomów tlenu. Żelazo zostaje utlenione, a tlen zostaje zredukowany. To samo dzieje się podczas utleniania miedzi, ale powstaje zielonkawa powłoka zwana tlenkiem miedzi. W obu przypadkach sam metal nie jest osłabiony przez utlenianie, ale lata ekspozycji na powietrze i wodę nadają powierzchni patynę.
Płonący węgiel jest szybkim utlenianiem. Rdzewiejące żelazo to powolne utlenianie. Oddychanie roślin i zwierząt jest również utlenianiem.
Halogenowe pierwiastki fluoru, chloru, bromu, jodu i astatu są także środkami utleniającymi. Gdy chlor łączy się z sodem, tworzy chlorek sodu lub zwykłą sól, a atomy sodu oddają elektrony atomom chloru. Tak więc, sód jest utleniany, a chlor ulega redukcji.
