Liczba utlenienia, zwana także stanem utlenienia, całkowita liczba elektronów, które atom zyskuje lub traci w celu utworzenia wiązania chemicznego z innym atomem.
Każdemu atomowi biorącemu udział w reakcji utleniania-redukcji (qv) przypisano liczbę utleniania, która odzwierciedla jego zdolność do pozyskiwania, dawstwa lub współdzielenia elektronów. Jon żelaza Fe 3+, na przykład, ma stopień utlenienia +3, ponieważ można nabyć trzy elektronów, tworząc wiązanie chemiczne, a jon tlenu O 2 ma stopień utlenienia -2 ponieważ może przekazać dwa elektrony. W substancji obojętnej elektronicznie suma liczb utlenienia wynosi zero; na przykład w hematycie (Fe 2 O 3) liczba utlenienia dwóch atomów żelaza (łącznie +6) równoważy liczbę utlenienia trzech atomów tlenu (-6).
Niektóre pierwiastki przyjmują tę samą liczbę utlenienia w różnych związkach; na przykład fluor ma liczbę utlenienia -1 we wszystkich swoich związkach. Inne, zwłaszcza niemetale i elementy przejściowe, mogą przyjmować różne liczby utlenienia; na przykład, azot może mieć dowolną liczbę utleniania pomiędzy -3 (jak amoniak, NH 3) +5 (jak kwasu azotowego HNO 3).
W nomenklaturze chemii nieorganicznej numer utlenienia pierwiastka, który może istnieć w więcej niż jednym stopniu utlenienia, jest oznaczony cyfrą rzymską w nawiasach po nazwie pierwiastka - np. Chlorek żelaza (II) (FeCl 2) i żelazo (III) (FeCI 3).
