氧化还原酶（oxidoreductase）是催化氧化还原的酶。其中氧化酶（
oxidase；
oxydase）能催化物质被氧气所氧化的作用，脱氢酶（
dehydrogenase）能催化从物质分子脱去氢的作用。主要存在于细胞中。
氧化还原酶催化底物的氧化或还原，反应时需要电子供体或受体。生物体内众多的氧化还原酶在反应时需要辅酶NAD（nicotinamide adenine dinucleotide）或NADP（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）以及FAD（flavin adenine dinucleotide）或
FMN（flavin mononucleotide）。当然也有的酶不需要辅酶或辅基，直接以氧作为电子的传递体，如葡萄糖氧化酶。
酶分类中的主群之一。IUB酶命名委员会的酶编号的第1位以I表示。生物体内的氧化还原反应的类型存在着氢原子对的移动（传递）、电子的移动，或氧原子添加型。可以认为氢原子（H）是氢离子（H+）+电子，并与电子等价；起着还原剂的作用。给出电子或H使本身氧化的物质称为电子供体或氢供体。将起氧化剂作用的，并将电子或氢接受下来、本身被还原的物质称为电子受体或氢受体。氧化还原酶对于电子供体和受体的一方或两方都有特异性。并根据其特异性而进行分类。
如图1所示：酮还原酶将酮还原为手性醇，NAD（NADP）在反应中转移电子，而辅酶NADH（NADPH）的再生通过
葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖生成。邦泰生物作为全球首家用酶法工业化生产NAD（H）、NADP（H）的企业。
作为供体分类为：（1）CH OH基（生成物C=O），（2）醛基或酮基（羧基），（3）CH-CH基（C=C），（4）CH-NH2（C=NH，进而C=O+NH3），（5）CH-NH（C=N），（6）
NADH或
NADPH（NAD+或NADP+），（7）含氮化合物，（8）含硫基，（9）血红素，（10）二苯酚（醌）（数字是酶编号第二位数）。
以受体分类：（1）NAD（NADP），（2）细胞色素，（3）氧，（4） 二硫键，（5）醌，（6）含氮化合物，（7）铁-硫蛋白质，99及其他等（数字表示酶编号的第3位数字）。
以氧为受体的称为氧化酶。尚有伴随着氧化而脱羧的酶，或产生的羧酸和磷酸结合成混合酸无水化合物的酶。它们都包括在氧化还原酶中。还有分别分类为以
过氧化氢作为受体的过氧化物酶、过氧化氢酶（酶编号第2位11），以氢作为供体的氢化酶（第2位：12）、加氧酶（第2位13，14）。生物体中利用的氧化还原反应，能量差很大，由于具有中间氧化还原电位的辅酶，色素类是作为中间体去进行的，所以氧化还原酶多有辅酶、色素类参予。多数酶和辅酶结合而形成复合酶，构成从基质到达最终电子受体的电子传递系统（链）的情况为多数。吡啶酶、黄素酶、血红素酶，以及与醌有关的酶等就都是这方面的例子，因为所有的氧化型与还原型在吸收光谱方面有显著的差异，所以可比较容易地来测定其反应。另一方面，也有反应性强，与生物体内机能无关，特别是可与氧等种种受体明显反应的。