金属氢化物还原具有对反应条件温和，副反应少以及产率高的优点，特别是某些烃基取代的金属化合物，显示了对官能团的高度选择性和较好的立体选择性。在复杂的天然产物的合成中，较之其他还原法显示出更多的优点。最常用的为氢化铝锂(LiAlH4)、硼氢化钾（钠、锂）[K(Na,Li)BH4]，以及发展了化学和立体选择性好的试剂，例如硫代硼氢化钠(NaBH2S3)、三仲丁基硼氢化锂LiBH (CH3CH2CH(CH3))3等。
机理
金属复氢化物具有四氢铝离子(AlH4-)或四氢硼离子(BH4-)的复盐结构，这种复合负离子具有亲核性，可向极性不饱和键中带正电的碳原子进攻，继而发生负离子转移而进行还原。
氢化铝锂还原反应机理与硼氢化钠相同。由于四氢铝离子或四氢硼离子都有四个可供转移的负离子，还原反应可逐步进行，理论上1摩尔的硼氢化钠可还原4摩尔的羰基化合物。
不同的复氢金属还原剂的还原能力，以氢化铝锂最大，可被还原的功能基范围也很广泛，因而选择性较差。硼氢化锂次之，硼氢化钠（钾）较小。还原能力较小的还原剂往往选择性较好。此类还原剂的适应范围见下表:
注：表中+表示功能基能被还原，-表示不能被还原。
由于这类还原剂的反应活性和稳定性的不同，使用时反应条件也有所不同，氢化铝锂遇水，酸或含羟基，巯基化合物，可分解放出氢而形成相应的铝盐。因而反应需在无水条件下进行，且不能使用带有羟基或巯基的质子溶剂及可被还原的溶剂（DMF, DMSO, CH2Cl2）等。一般用醚类溶剂，主要是无水四氢呋喃或乙醚，其在乙醚中的溶解度为20-30%，四氢呋喃为17%。
氢化硼钾（钠）与上述锂盐有所不同，在常温下，遇水，醇都较稳定，不溶于乙醚及四氢呋喃，能溶于水，甲醇，乙醇而分解甚微，因而常选用醇类作为溶剂。如反应须在较高的温度下进行，则可选用异丙醇，二甲氧基乙醚等作溶剂。在反应液中，加入少量的碱，有促进反应的作用。硼氢化钠比其钾盐更具引湿性，易于潮解，故工业上多采用钾盐。采用氢化硼钾（钠）还原剂反应结束后，可加稀酸分解还原物并使剩余的氢化硼钾生成硼酸，便于分离。
用氢化铝锂还原剂反应结束后，可加入乙醇，含水乙醚或10%氯化铵水溶液以分解未反应的用氢化铝锂和还原物。用含水溶剂分解时，其水量应近于计算量，使生成颗粒状沉淀的偏铝锂而便于分离。如加水过多，则偏铝酸锂进而水解成胶状的氢氧化铝，并与水和有机溶剂形成乳化层，致使分离困难，产物损失较大。
因而，氢硼化物类还原剂，不能在酸性条件下反应，对于含有羧基的化合物的还原，通常应先中和成盐后再反应。
反应实例
反式-9,10-二氢-9,10-菲二醇（1）。将菲醌（6 g，0.03摩尔）置于索氏装置的熔块玻璃（粗孔隙率）萃取顶针中，置于含有3 g氢化锂铝悬浮液的1-l烧瓶上，500 ml无水二乙醚中。在16小时的时间内提取醌可得到agreen溶液。小心加水使反应停止，用冰醋酸中和，分离乙醚层，用两份200-ml乙醚萃取水层，用碳酸钠和水连续洗涤合并的乙醚提取物，然后在硫酸镁上干燥。减压下蒸发溶剂得到粗品，粗品由苯重结晶，得到3.8–4.1g（62–68%）纯二醇1，呈蓬松白色针状，熔点185–190℃。
在100 ml二乙醚中向3.1g 2-（3-氧代-正丁基）-1,2,3,14b-四氢-10H-吡嗪[1,2-a]吡罗[2,1-c][1,4]苯二氮杂卓（实施例24，10）的搅拌溶液中加入少量550 mg铝氢化锂。。将混合物在室温下搅拌过夜，加入0.6毫升水，0.6毫升15%氢氧化钠水溶液和0.6毫升水按此顺序过滤，并除去。残渣以异丙醇和富马酸中和的溶液的最小量吸收，以产生2-（3-羟基-正丁基）-1,3,4,14b-四氢-10H-吡嗪[1,2-a]吡咯[2,1-c][1,4]苯二氮杂卓单富马酸盐，在181℃-183℃下熔融。。
