A nem ionos szerkezetű anyagokban az oxidációt elektronleadás helyett részlegeselektronátadással értelmezhetjük. A víz molekulájában a kisebb elektronegativitású hidrogén kevésbé részesedik a kötő elektronpárokból, mint az oxigén, így az elemi állapothoz képest a hidrogén tekintendő oxidáltabbnak (elektronhiányosabbnak). Az oxigén nagyobb elektronvonzó képessége miatt elektronban gazdagabb, azaz redukáltabb, mint elemi állapotban volt.

A kötéspolaritás mértéke molekulánként más, így az egyszerűség kedvéért bevezették az oxidációs szám fogalmát. Ennek megállapításához a kötést létesítő elektronpárokat gondolatban teljes mértékben a nagyobb elektronegativitású atomhoz rendeljük.

Az így kialakuló fiktív (névleges) töltést nevezzük az adott atom oxidációs számának.

Azoxidációs számazatomténylegesvagynévlegestöltése.Anévlegestöltéstúgykapjuk meg,hogyakötőelektronpártanagyobbelektronegativitásúatomhozrendeljük.

Értelemszerűen az elemek atomjainak oxidációs száma 0 (atomjaik egyforma mértékben vonzzák a kötő elektronpárt). A vízmolekulában megállapított névleges töltések alapján az oxigénnek -2, a hidrogénnek +1 az oxidációs száma. Ezeket az adatokat a képlet felett, mindig egyetlen atomra vonatkoztatva tüntetjük fel.

A vegyületben az atomok oxidációs szám összege mindig 0-t ad.

Az oxidációs szám fogalma az ionvegyületekre is értelmezhető, ahol az oxidációs szám az adott ion tényleges töltésével egyezik meg.

Az oxidációs szám-változások a teljes vagy részleges elektronátadást tükrözik, így ez alapján megállapítható az oxidáció és a redukció folyamata. Például, egy ionvegyület képződésére és a korábbiakban említett durranógáz-reakcióra felírva:

Azoxidációs szám növekedésténylegesvagyrészlegeselektronleadástjelent,tehátebbenaz esetbenazadottatomoxidálódik.Azoxidációs szám csökkenésesetébenredukciórólvanszó.