大多數脫氫酶的天然受體是NAD+或NADP+〔以下用NAD（P）+表示〕，例如蘋果酸脫氫酶，異檸檬酸脫氫酶等 。脫氫酶的底物經這類脫氫酶的催化使NAD（P）+還原生成NAD（P）H。另一些脫氫酶以黃素為輔基，輔基在催化反應中進行氧化還原。例如琥珀酸脫氫酶，還原型煙酰胺腺嘌嶺二核苷酸（NADH）脫氫酶，膽堿脫氫酶等。NADH以及一些直接以黃素為輔基的脫氫酶的底物通過脫氫酶的催化后通過細胞色素系統而被氧氧化，此時釋放出的能量供機體需要。它們與細胞色素系統電子傳遞鏈的連接大體上可以用簡單的圖來表示。