ظاهرة الأكسدة والاختزال هي عبارة عن عملية تغير في الحالة الإلكترونية للجزيئات أو الذرات المشاركة في التفاعل الكيميائي. ونظراً لأن الكيمياء الفيزيائية تهتم بدراسة الظواهر الكيميائية بصورة مفهومية جاهزة، فإن هذه الظاهرة تدخل في مجالات عديدة كالكهرباء والحرارة والضغط.
ويمكن دراسة الأكسدة والاختزال في الكيمياء الفيزيائية عن طريق الكشف على الزيادة أو الانخفاض في عدد الإلكترونات. وتتم هذه العملية بواسطة مراقبة المستويات الطاقوية للذرات أو الجزيئات، بدءاً من الحالة الأولية إلى الحالة النهائية، مثل استخدام تقنية الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والطيف الكهرومغناطيسي. وتساعد هذه التقنيات على تحديد التغيرات في الإلكترونات ومن ثم تكون طريقة فعالة لدراسة الأكسدة والاختزال في الكيمياء الفيزيائية.
