还原是将羰基转化为羟基的简单策略。 将羰基还原为醇的三种主要途径是催化氢化、氢化物还原和硼烷还原。

催化氢化类似于烯烃或炔烃的还原，在过渡金属催化剂（如雷尼镍、Pd-C、Pt 或 Ru）存在下，通过 pi 键添加 H2。 醛和酮可以通过这种方法还原，通常在温和至中等热量 (25–100°C) 和压力 (1–5 atm H2) 下，分别产生 1° 和 2° 醇。

图 1. 催化加氢适用于不需要苛刻条件的工业应用，但不饱和碳碳键也会减少。

氢化物还原可以通过硼氢化钠 (NaBH4) 和氢化铝锂 (LiAlH4, 或 LAH) 等氢化物转移试剂来实现，因为自由氢阴离子的亲核攻击，由于其高电荷密度， 对于 NaH 盐来说几乎是未知的， 使其成为强碱。 LAH和NaBH4的氢原子与硼和铝原子共价键合，带有部分负电荷，从而以牺牲碱性为代价增强其亲核性。 亲核加成的第一步导致醇盐离子的形成。 副产物烷氧基硼氢化物或烷氧基铝酸盐还原另外三个羰基分子，依次转移其所有氢原子。 由于氢化物是弱离去基团，因此氢化物转移步骤是不可逆的，因此反应进行至完成。 最后，将反应混合物用溶剂（即，对于 NaBH4 来说是水或醇，对于 LAH 来说是稀酸）进行后处理。

图 2. 醛和对称酯产生一种 1° 醇产品。 不对称酯产生1°醇的混合物。

LAH、NaBH4 及其衍生物在醛和酮的还原方面非常有用。 LAH 是一种强大的还原剂，还可以还原羰基化合物，如酸、酯、酰氯和酰胺。 LAH 与水和其他质子溶剂发生剧烈反应，释放氢气并形成金属氢氧化物/醇盐。 因此，LAH 还原通常在非质子溶剂（如无水乙醚和 THF）中进行。

图 3. 硼氢化锂的醇溶液是 LAH 的无害替代品，可选择性还原酸中的酯。

另一方面，NaBH4 性质较温和，通常仅在乙醇或甲醇等质子溶剂中还原。 因此，NaBH4 可用于在烷基卤、酯、甲苯磺酸烷基酯和硝基等官能团存在下还原醛和酮。 二异丁基氢化铝 (DIBAL-H) 还可以在室温下通过两次连续添加氢负离子将羰基转化为醇。 然而，当在低温下与酯反应时，只需添加一当量的氢阴离子即可在醛阶段停止该反应。

硼烷还原使用乙醚n、THF 或 Me2S 中的硼烷 (BH3) 溶液，在存在其他可还原官能团（例如酯甚至酮）的情况下选择性还原富电子羰基（例如羧酸）。

图 4. 反应性三酰基硼酸酯中间体的形成，其具有比起始酯分子更亲电的羰基，推动还原反应向前进行。

对于生物体来说，还原型辅酶NADH或其磷酸酯NADPH相当于类似生物还原酶催化中的实验室氢化物试剂。