酸化数（さんかすう）とは、対象原子の電子密度がどの程度かを知る目安の値である。

すなわち、対象原子が、原子そのものである場合と、共有結合あるいはイオン結合により化合物となった場合の電子密度を比べて、
(原子の状態での電子密度)>(化合物の状態での電子密度)なら酸化状態
(原子の状態での電子密度)<(化合物の状態での電子密度)なら還元状態
と定義する。

詳しい議論には計算機化学的手法が必要であるが、便宜的に、水素の酸化数を(水素化ナトリウムなどを除き)　+I　(酸化数はこのようにローマ数字で記述するのが通例である)と定義し、酸素の酸化数を(過酸化水素などを除き)　-II　と定義する。

元素単体の酸化数は 0 と定義し、また、酸化数は化合物全体で 0 とならなければならない。

以上の定義により、メタン、メタノール、ホルムアルデヒド、ギ酸、二酸化炭素の炭素の酸化数は、順に、-IV、-II、0、+II、+IVとなる。