reakce, při níž je z aminokyselin odstraňován dusík a vzniká 2-oxokyselina. Nejdříve se aminoskupina dehydrogenuje:

přičemž akceptorem vodíku (A) může být molekulový kyslík (vzniká H₂O₂, oxidasy aminokyselin s prosthetickou skupinou FMN) nebo NAD(P)⁺ (viz glutamátdehydrogenasa). Vzniklá iminokyselina se následně hydrolyticky rozkládá na příslušnou 2-oxokyselinu a amoniak:

Oxidační deaminace patří k nejdůležitějším reakcím, jimiž aminokyseliny vstupují do procesu katabolického odbourání.