Diferentes átomos dentro de los compuestos se mantienen unidos mediante el intercambio de electrones. Los estados de oxidación son una forma de mantener un registro de los electrones en un compuesto. Debido a que los electrones tienen una carga negativa, los átomos que han "capturado" electrones de otros átomos tienen estados de oxidación negativos, y los átomos que los pierden son positivos. Los números de oxidación asumen completamente enlaces iónicos. En realidad, los electrones no siempre se pierden y se ganan, sino que se comparten. Las cargas reales de los átomos pueden ser diferentes. Las reacciones de oxidación-reducción implican un cambio en los números de oxidación de los átomos individuales, pero la suma de los estados de oxidación dentro de una molécula neutra, uno que no es ni catión ni anión, es siempre cero.

Cuente el número de hidrógenos. CH4 o metano tiene cuatro hidrógenos. Siempre que intente encontrar estados de oxidación, siempre comience con hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno siempre tiene un estado de oxidación de +1, a menos que se una directamente a un metal, como en NaH o LiH, en cuyo caso tiene un estado de oxidación de -1. El oxígeno siempre tiene un estado de oxidación de -2, excepto en los peróxidos como H2O2, donde su estado de oxidación es -1.

Multiplica el número de hidrógenos por +1. En el caso del metano, esto nos da un resultado de +4.

Dele al átomo de carbono un estado de oxidación tal que la suma de todos los estados de oxidación sea cero. En este caso, eso significa que el carbono tiene un estado de oxidación de -4. El carbono es versátil en este sentido: puede tener estados de oxidación de +4, +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 o -4. En resumen, cada hidrógeno tiene un número de oxidación de +1, mientras que el carbono tiene un número de oxidación de -4.