W wyniku próby Tollensa dochodzi do redukcji srebra z +I stopnia utlenienia w tlenku srebra (I) do stopnia utlenienia 0, jaki wykazuje srebro w stanie wolnym. Aldehyd utlenia się natomiast do kwasu karboksylowego o takiej samej ilości atomów węgla.
Powstawanie owego srebra w stanie wolnym skutkuje utworzeniem się tzw. lustra srebrnego na ściankach probówki.