Oksidasjonstilstand og oksidasjonsnummer er mengder som vanligvis tilsvarer den samme verdien for atomer i et molekyl og blir ofte brukt om hverandre. Det meste av tiden spiller det ingen rolle om begrepet oksidasjonstilstand eller oksidasjonsnummer benyttes.
Det er en liten forskjell mellom de to begrepene.
Oksidasjonstilstand refererer til oksydasjonsgraden av et atom i et molekyl. Med andre ord, oksidasjonstilstanden er ladningen til et atom hvis alle bindinger det dannet var ioniske bindinger. Hvert atom i molekylet vil ha en distinkt oksydasjonstilstand for det molekylet der summen av alle oksydasjonstilstandene vil være lik den totale elektriske ladningen til molekylet eller ionet. Hvert atom tildeles en oksidasjonstilstandsverdi basert på forhåndsbestemte regler basert på elektronegativitet og periodiske tabellgrupper.
Hvis et molekyl har en nøytral ladning, må summen av alle oksidasjonstilstandene til atomer være lik null. For eksempel i molekylet FeCl3, hvert kloratom har en oksidasjonstilstand på -1, mens jernatom har en oksidasjonstilstand på +3. De tre kloratomene avbryter det ene jernatom, og etterlater en nettoladning på 0.
Oksidasjonsnummer brukes i koordinasjonskompleks kjemi. De viser til ladningen det sentrale atomet ville ha om alt ligander og elektronpar som ble delt med atomet ble fjernet.