(1) 화학에서 이용되는 환원이라는 말은 산화물에서 산소를 제거하고 원소로 환원한다고 하는 의미에서 생겼다. 예를 들면 가열한 산화구리(Ⅱ)에 수소가스를 통과시키면 CuO＋H2 ⇀ Cu＋H2O의 반응식으로 나타내듯이, 산화물에서 산소가 빼앗겨져 산화구리는 금속 구리로 환원된다. 본래의 의미는 위와 같이 산화물에서 산소가 빼앗기는 것으로 시작되는 것이지만, 산화물에서 산소의 일부가 빼앗기는 경우, 물질이 수소와 화합하여 새로운 화합물을 생성하는 경우도 마찬가지로 환원이라고 불린다.
이것들은 모두 좁은 의미의 환원이지만, 넓은 의미에서는 일반적으로 물질이 전자와 결합하는 것을 환원으로 부른다. 현상으로서는 화합물 내의 어떤 성분의 산화수가 감소로서 나타나고, 이온의 경우에는 양전하의 감소 또는 음전하의 증가로서 확인된다 : M＋＋e ⇀ M ; X＋e ⇀ X－(좁은 의미의 환원이 이 정의에 따르는 것은 말할 필요도 없다 :CuⅡO＋H2 ⇀ Cu0＋H2O). 예를 들면 아세트산납(Ⅱ)의 수용액 중에 아연 입자를 만들어두면 납이 아연 위에 유리하여 수지상의 아름다운 판모양 결정(납 나무)을 생성한다.
이 경우 납은 ＋2가에서 0가가 된 것이므로 환원된 것이고, 동시에 아연은 이온화 경향이 납보다 크므로 양이온이 되고 0 ⇀ ＋2의 산화를 받게 된다. 또한 요오드화칼륨의 수용액에 염소를 통과시키면 요오드를 유리한다.
이 경우 염소는 0 ⇀ －1가의 변화를 하여 환원되고 요오드는 －1 ⇀ 0가의 변화를 하여 산화된다. 이와 같이 어떤 화합물 중의 어떤 원소가 환원을 받았을 때는 그 화합물은 환원되었다고 한다. 전해시에 일어나는 전극에서의 전자의 주고받음은 산화 환원 반응이고, 음극에서는 항상 물질이 환원되며양극에서는 항상 물질이 산화되고 있다. 하나의 반응계에서는 산화와 환원이 항상 당량으로 일어난다. ⇀ 산화
(2) 무기 화학에 있어서의 환원 반응은 전술한 것과 같이 성분 원소의 원자가 저하에 의한 경우가 많지만, 유기 화학에서는 이와 달리 원자가의 변화는 드물고 대부분이 좁은 의미의 환원에 한정되어, 어떤 화합물에서의 수소 원자수를 증가하든가 또는 산소 원자수를 감소하는 반응을 환원이라고 한다. 그 방법으로서는 촉매의 존재하에서 수소로 환원하는 접촉 환원법(⇀ 접촉 환원), 전극에서 환원하는 전해 환원법(⇀ 전해 환원)과 여러 가지 환원 시약을 이용하는 방법으로 대별된다. 유기 화학에 있어서의 환원의 주요 형식을 나타내면
ⅱ) 수산기, 카르보닐기에서 메틸렌기로의 환원 :
ⅲ) 니트로기의 환원 :
ⅳ) -C≡C-, -CH＝CH-, -C≡N, ＞C＝N-, -N＝N-
(3) 발효법에 의한 환원 : 유기 합성 화학적으로 곤란한 환원도 미생물의 특이적인 효소 작용에 의한 환원에 의해 수득률이 높게 되는 것이 많고, 최근에는 널리 이용되게 되었다. 그 방법으로서는 환원하려고 하는 화합물을 용액 또는 현탁상으로서 미생물의 배양액 속에 넣고, 대부분의 경우 수소 공여체가 되는 당류 등을 영양원으로서 배지에 이용하여 배양을 계속하면 그 화합물이 환원되므로 배양액에서 추출 정제하여 얻을 수 있다. 오늘날까지 알려져 있는 대부분의 반응 형식은 다음 식으로 나타내는 것과 같다.
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