Der Begriff Reduktion bezeichnet in den Werkstoffwissenschaften primär chemische und elektrochemische Prozesse, bei denen Sauerstoff entfernt, Elektronen aufgenommen oder der Oxidationszustand eines Elements erniedrigt wird. Zentral ist die Elektronenaufnahme eines Reaktionspartners, typischerweise beschrieben durch Redoxgleichungen (Oxidation/Reduktion).

In der metallurgischen Prozesstechnik steht Reduktion meist für die Umwandlung von Metalloxiden zu metallischen Phasen. Klassische Beispiele sind die Eisenoxidreduktion im Hochofen mit Kohlenstoff (CO/CO₂-Gleichgewicht) sowie die Direktreduktion von Eisenerzen in Schacht- oder Wirbelschichtreaktoren. Zunehmend relevant sind wasserstoffbasierte Verfahren, etwa die wasserstoffbasierte Direktreduktion, bei der H₂ als Reduktionsmittel dient und H₂O anstelle von CO₂ als primäres Gasprodukt entsteht.

In der elektrochemischen Reduktion (z.B. in Schmelz- oder Halbleiterelektrolyten) erfolgt die Elektronenaufnahme an der Kathode. Diese Prozesse sind für die Gewinnung hochreiner Metalle, für Korrosionsvorgänge und für funktionale Schichten (z.B. elektrochemische Abscheidung) von Bedeutung.

Abzugrenzen ist die Dimensionsreduktion, ein rein mathematisch-physikalischer Begriff, der die Reduktion der effektiven Freiheitsgrade (z.B. von 3D-Bulkmaterialien zu 2D- oder 1D-Systemen) beschreibt und nicht mit chemischer Reduktion verwechselt werden darf.

Reduktionsprozesse bestimmen entscheidend Energiebedarf, Emissionen, Kinetik, Phasengleichgewichte und Mikrostrukturbildung in nahezu allen metallurgischen und vielen keramischen Herstellrouten und sind daher ein Kernkonzept der modernen Werkstoff- und Prozesstechnik.