在壹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。在不同情況下有氧化作用和還原作用。用於照相除汙劑；彩色正片藍色減薄；軟片超比例減薄等。極易分解，不易久存。
雙氧水的用途分醫用、軍用和工業用三種，日常消毒的是醫用雙氧水，醫用雙氧水可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌，致病酵母菌，壹般用於物體表面消毒。雙氧水具有氧化作用，但醫用雙氧水濃度等於或低於3%，擦拭到創傷面，會有灼燒感、表面被氧化成白色並冒氣泡，用清水清洗壹下就可以了，過3—5分鐘就恢復原來的膚色。
化學工業用作生產過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧乙酸、亞氯酸鈉、過氧化硫脲等的原料，酒石酸、維生素等的氧化劑。醫藥工業用作殺菌劑、消毒劑，以及生產福美雙殺蟲劑和40l抗菌劑的氧化劑。印染工業用作棉織物的漂白劑，還原染料染色後的發色。用於生產金屬鹽類或其他化合物時除去鐵及其他重金屬。也用於電鍍液，可除去無機雜質，提高鍍件質量。還用於羊毛、生絲、象牙、紙漿、脂肪等的漂白。高濃度的過氧化氫可用作火箭動力助燃劑。