金屬氫化物還原具有對反應條件溫和，副反應少以及產率高的優點，特別是某些烴基取代的金屬化合物，顯示了對官能團的高度選擇性和較好的立體選擇性。在復雜的天然產物的合成中，較之其他還原法顯示出更多的優點。最常用的為氫化鋁鋰(LiAlH4)、硼氫化鉀（鈉、鋰）[K(Na,Li)BH4]，以及發展了化學和立體選擇性好的試劑，例如硫代硼氫化鈉(NaBH2S3)、三仲丁基硼氫化鋰LiBH (CH3CH2CH(CH3))3等。
機理
金屬復氫化物具有四氫鋁離子(AlH4-)或四氫硼離子(BH4-)的復鹽結構，這種復合負離子具有親核性，可向極性不飽和鍵中帶正電的碳原子進攻，繼而發生負離子轉移而進行還原。
氫化鋁鋰還原反應機理與硼氫化鈉相同。由于四氫鋁離子或四氫硼離子都有四個可供轉移的負離子，還原反應可逐步進行，理論上1摩爾的硼氫化鈉可還原4摩爾的羰基化合物。
不同的復氫金屬還原劑的還原能力，以氫化鋁鋰最大，可被還原的功能基范圍也很廣泛，因而選擇性較差。硼氫化鋰次之，硼氫化鈉（鉀）較小。還原能力較小的還原劑往往選擇性較好。此類還原劑的適應范圍見下表:
注：表中+表示功能基能被還原，-表示不能被還原。
由于這類還原劑的反應活性和穩定性的不同，使用時反應條件也有所不同，氫化鋁鋰遇水，酸或含羥基，巰基化合物，可分解放出氫而形成相應的鋁鹽。因而反應需在無水條件下進行，且不能使用帶有羥基或巰基的質子溶劑及可被還原的溶劑（DMF, DMSO, CH2Cl2）等。一般用醚類溶劑，主要是無水四氫呋喃或乙醚，其在乙醚中的溶解度為20-30%，四氫呋喃為17%。
氫化硼鉀（鈉）與上述鋰鹽有所不同，在常溫下，遇水，醇都較穩定，不溶于乙醚及四氫呋喃，能溶于水，甲醇，乙醇而分解甚微，因而常選用醇類作為溶劑。如反應須在較高的溫度下進行，則可選用異丙醇，二甲氧基乙醚等作溶劑。在反應液中，加入少量的堿，有促進反應的作用。硼氫化鈉比其鉀鹽更具引濕性，易于潮解，故工業上多采用鉀鹽。采用氫化硼鉀（鈉）還原劑反應結束后，可加稀酸分解還原物并使剩余的氫化硼鉀生成硼酸，便于分離。
用氫化鋁鋰還原劑反應結束后，可加入乙醇，含水乙醚或10%氯化銨水溶液以分解未反應的用氫化鋁鋰和還原物。用含水溶劑分解時，其水量應近于計算量，使生成顆粒狀沉淀的偏鋁鋰而便于分離。如加水過多，則偏鋁酸鋰進而水解成膠狀的氫氧化鋁，并與水和有機溶劑形成乳化層，致使分離困難，產物損失較大。
因而，氫硼化物類還原劑，不能在酸性條件下反應，對于含有羧基的化合物的還原，通常應先中和成鹽后再反應。
反應實例
反式-9,10-二氫-9,10-菲二醇（1）。將菲醌（6 g，0.03摩爾）置于索氏裝置的熔塊玻璃（粗孔隙率）萃取頂針中，置于含有3 g氫化鋰鋁懸浮液的1-l燒瓶上，500 ml無水二乙醚中。在16小時的時間內提取醌可得到agreen溶液。小心加水使反應停止，用冰醋酸中和，分離乙醚層，用兩份200-ml乙醚萃取水層，用碳酸鈉和水連續洗滌合并的乙醚提取物，然后在硫酸鎂上干燥。減壓下蒸發溶劑得到粗品，粗品由苯重結晶，得到3.8–4.1g（62–68%）純二醇1，呈蓬松白色針狀，熔點185–190℃。
在100 ml二乙醚中向3.1g 2-（3-氧代-正丁基）-1,2,3,14b-四氫-10H-吡嗪[1,2-a]吡羅[2,1-c][1,4]苯二氮雜卓（實施例24，10）的攪拌溶液中加入少量550 mg鋁氫化鋰。。將混合物在室溫下攪拌過夜，加入0.6毫升水，0.6毫升15%氫氧化鈉水溶液和0.6毫升水按此順序過濾，并除去。殘渣以異丙醇和富馬酸中和的溶液的最小量吸收，以產生2-（3-羥基-正丁基）-1,3,4,14b-四氫-10H-吡嗪[1,2-a]吡咯[2,1-c][1,4]苯二氮雜卓單富馬酸鹽，在181℃-183℃下熔融。。
