Apesar do nitrogênio também poder ser oxidado a maior parte das reações de oxidação buscam oxidar o carbono. Alcanos podem ser oxidados a aldeídos e ácidos carboxílicos:
Alcenos podem ser oxidados a dióis ao reagir KMnO4 em meio básico sem aquecimento:
A reação do halofórmio transforma metilcetonas em ácido carboxílico:
Álcoois podem ser oxidados a aldeídos com o uso de oxidantes suaves:
A oxidação de álcoois a ácidos, passando pelo aldeído, utiliza oxidantes fortes. A oxidação de aldeídos a ácidos com os mesmos reagentes costuma ser menos eficaz.
A oxidação de Baeyer-Villiger transforma cetonas em ésteres e cetonas cíclicas em lactonas utilizando peróxidos ou perácidos.