Diversi atomi all'interno di composti sono tenuti insieme dalla condivisione di elettroni. Gli stati di ossidazione sono un modo per tenere traccia degli elettroni in un composto. Poiché gli elettroni hanno una carica negativa, gli atomi che hanno "preso" elettroni da altri atomi hanno stati di ossidazione negativi, e gli atomi che li perdono sono positivi. I numeri di ossidazione presuppongono un legame completamente ionico. In realtà, gli elettroni non sono sempre persi e guadagnati, ma piuttosto condivisi. Le cariche effettive degli atomi possono essere diverse. Le reazioni di riduzione dell'ossidazione implicano un cambiamento nei numeri di ossidazione dei singoli atomi, ma la somma degli stati di ossidazione all'interno di una molecola neutra - una non è né un catione o anione - è sempre zero.

Contare il numero di idrogeni. CH4, o metano, ha quattro idrogeni. Ogni volta che stai cercando di trovare stati di ossidazione, inizia sempre con idrogeno e ossigeno. L'idrogeno ha sempre uno stato di ossidazione di +1, a meno che non sia legato direttamente a un metallo, come in NaH o LiH, nel qual caso ha uno stato di ossidazione di -1. L'ossigeno ha sempre uno stato di ossidazione di -2, tranne nei perossidi come H2O2, dove il suo stato di ossidazione è -1.

Moltiplicare il numero di atomi di idrogeno di +1. Nel caso del metano, questo ci dà un risultato di +4.

Dare all'atomo di carbonio uno stato di ossidazione tale che la somma di tutti gli stati di ossidazione sia zero. In questo caso, ciò significa che il carbonio ha uno stato di ossidazione di -4. Il carbonio è versatile in questo senso: può avere stati di ossidazione di +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 o -4. In sintesi, ogni idrogeno ha un numero di ossidazione di +1, mentre il carbonio ha un numero di ossidazione di -4.