Perbedaan utama antara valensi dan bilangan oksidasi adalah bahwa valensi adalah jumlah maksimum elektron yang dapat hilang, diperoleh, atau dibagi menjadi stabil, sedangkan bilangan oksidasi adalah jumlah elektron yang dapat hilang atau diperoleh suatu atom untuk membentuk ikatan dengan atom lain..
Istilah bilangan oksidasi dan valensi terkait dengan elektron valensi sebuah atom. Elektron valensi adalah elektron yang menempati orbital terluar sebuah atom. Elektron-elektron ini memiliki daya tarik yang lemah terhadap inti atom; dengan demikian, atom dapat dengan mudah melepaskan atau berbagi elektron ini dengan atom lain. Kehilangan, perolehan, atau pembagian elektron ini menyebabkan atom tertentu memiliki bilangan oksidasi dan valensi, dan akhirnya membentuk ikatan kimia antara dua atom.