在一般情況下會緩慢分解成水和氧氣，但分解速度極其慢，加快其反應速度的辦法是加入催化劑——二氧化錳等或用短波射線照射。
過氧化氫的化學性質
1、氧化性
過氧化氫具有很強的氧化性，是非常強的氧化劑。
2、還原性
和氯氣、高錳酸鉀等強氧化劑反應被氧化生成氧氣。
3.在10%試樣液10mL中，加稀硫酸試液（TS-241）5mL和高錳酸鉀試液（TS-193）1mL。應有氣泡發生，且高錳酸鉀的紫紅色消失。對石蕊呈酸性，遇有機物易爆。
4.取試樣1g(準確至0.1mg)，用水稀釋至250.0mL。取此溶液25mL，加10mL稀硫酸試液(TS-241)后用0.1mol/L高錳酸鉀滴定。每毫升0.1mol/L。高錳酸鉀相當于過氧化氫(H2O2)1.70mg。
5.遇有機物、受熱分解放出氧氣和水，遇鉻酸、高錳酸鉀、金屬、碳酸反應劇烈。為了防止分解，可以加入微量的穩定劑，如錫酸鈉、焦磷酸鈉等等。
6.過氧化氫是一種極弱的酸，H2O2 =(可逆)=H++HO2-（Ka=2.4×10-12），因此金屬的過氧化物可以看做是它的鹽。
7.純過氧化氫很不穩定，加熱到153 °C便猛烈的分解為水和氧氣。
過氧化氫的物理性質
過氧化氫為藍色黏稠狀液體，溶于水、醇、乙醚，不溶于苯、石油醚，水溶液為無色透明液體。
熔點-0.43 °C，沸點150.2 °C，純的過氧化氫其分子構型會改變，所以熔沸點也會發生變化。凝固點時固體密度為1.71g/cm3，密度隨溫度升高而減小。它的締合程度比H2O大，所以它的介電常數和沸點比水高。