A、氧化反应是化合价升高的反应，化合反应是两种或两种以上物质生成一种物质的反应，二者并无直接关系，有些化合反应属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应，故A错误；
B、当凡是两种或两种以上的物质发生反应生成一种物质时，属于化合反应，故B错误；
C、氧化还原反应的实质是电子的转移，其特征是化合价发生变化，与是否有氧气参加无关，故C错误；
D、镁与氧气反应生成氧化镁，属于化合反应，化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D正确．
故选D．