氧化作用是一種化學反應，涉及物質與氧結合的過程，通常會導致物質失電子，這一過程在生物體內和生物體外都可能發生。在生物體內，氧化作用也被稱爲細胞呼吸或組織呼吸，它是指有機物質在細胞內氧化分解，產生二氧化碳、水，並釋放出大量能量的過程。這個過程對於生物體完成新陳代謝至關重要，因爲它是葡萄糖和其他可產生能量的燃料分解爲三磷酸腺苷（ATP）的途徑，後者是細胞執行功能所必需的能量來源。
在生物體外，氧化作用有時可以表現爲一種快速而劇烈的反應，即燃燒作用。簡單來說，氧化作用就是物質與氧結合的過程，這個過程中物質被“氧”氧化，例如木柴燃燒、醋的釀造、削皮的蘋果表皮逐漸變成褐色等。