A principal diferença entre valência e número de oxidação é que valência é o número máximo de elétrons que um átomo pode perder, ganhar ou compartilhar para se tornar estável, enquanto o número de oxidação é o número de elétrons que um átomo pode perder ou ganhar para formar uma ligação com outro átomo.
Os termos número de oxidação e valência estão relacionados aos elétrons de valência de um átomo. Elétrons de valência são os elétrons que ocupam os orbitais mais externos de um átomo. Esses elétrons têm uma atração fraca em direção ao núcleo atômico; assim, os átomos podem facilmente remover ou compartilhar esses elétrons com outros átomos. Essa perda, ganho ou compartilhamento de elétrons faz com que um determinado átomo tenha um número de oxidação e valência e, eventualmente, forma uma ligação química entre os dois átomos.