酸化とは、物質、分子または原子が電子を失う過程をいい、還元とは、逆に物質、分子または原子が電子を得る過程をいう。ある物質の酸化型と還元型の混合系を酸化還元系と呼び、この系の中で、酸化反応と還元反応は可逆的に起こりうる。自然界で起こる多くの物質変化において、酸化還元反応は基本的で重要な反応といえる。色素増感太陽電池においては、電子を陽極から酸化物まで運ぶために、ヨウ素とヨウ化物イオン間の酸化還元系の電解質溶液を用いることがある。