działa bezpośrednio tlen molekularny O=O, który przybierając postać −O−O− łączy dwie cząsteczki takich substancyj w nadtlenek R−O−O−R.
Obecnie powszechnie uznaną teorją utleniania w ustroju jest teorja utleniających zaczynów, czyli oksydaz.
Oksydazy, jak zresztą wszystkie zaczyny wogóle, należą do bardzo złożonych substancyj koloidalnych, wyrabianych przez komórki żywe; obfitują w nie przedewszystkiem komórki drobnoustrojów. Działanie oksydaz bywa w zasadzie swoiste, t. j. dla każdej substancji zdolnej do utleniania przez działanie zaczynów istnieje własna oksydaza, z reguły nieczynna w stosunku do innych. Z tego wynika, że teorja oksydaz stanowi raczej tylko częściowe wytłumaczenie odczynów utleniania. Pomimo tego jednak można wytłumaczyć w ten sposób istotnie znaczną ilość faktów ustalonych.
Obok różnego rodzaju oksydaz w procesach utleniania biorą udział i inne zaczyny, dotąd niedostatecznie zbadane. Są to tak zw. dehydrazy, czyli zaczyny powodujące odszczepienie od cząsteczki atomu wodoru i powstawanie w ten sposób związków nienasyconych; katalazy, zaczyny działające na nadtlenki z powstaniem wody, lub innych tlenków i cząsteczkowego tlenu O2, który pozostaje biernym; wreszcie peryksydazy wywołujące powstawanie nadtlenków.
Nazewnątrz ustroju odczyny odtleniania powstają w ten sposób, że pewna łatwo utleniająca się substancja pochłania tlen innego związku i w ten sposób równolegle z utlenieniem jednej powstaje odtlenienie innej substancji. Tak np., przepuszczając wodór przez ogrzany tlenek żelaza, Fe2O3, powodujemy redukcję tego tlenku aż do powstania żelaza metalowego, kosztem utlenienia wodoru do stanu wody: Fe2O3 + 3H2 = 3H2O + Fe2.
Zjawiska tego rodzaju są rozpowszechnione w ustroju, szczególnie o ile bierze się pod uwagę związki organiczne. Dlatego wydaje się, że tak pojmowane utlenienie może powstawać tak przez usunięcie z cząsteczki 2 atomów wodoru (odczyn tak zw. dehydrogenacji), jak przez dość powikłane współdziałanie cząsteczek tejże samej substancji, podczas którego jedna molekuła podlega redukcji kosztem utlenienia drugiej (znana reakcja Canizzaro).
Tak np. dla aldehydu octowego mamy:
