산소와 수소의 화합물로서 무색 투명한 기름 모양의 액체. 실험실에 과산화수소를 만들 때는 과산화바륨이나 과산화나트륨에 묽은 황산을 작용시킨다. 물과는 어떤 비율로도 섞이며, 그 수용액은 약한 산성을 나타낸다. 매우 불안정하여 알칼리, 이산화망간 등에 의해 쉽게 물과 산소로 분해된다. 빛, 열 또는 작은 충격에도 분해되기 쉬우므로, 갈색 병에 넣어 낮은 온도에서 보관한다. 강한 산화 작용이 있어서 표백제, 살균 소독제 등으로 쓰인다. 과산화수소를 약 3% 정도 포함한 수용액은 옥시돌(상품명은 옥시풀)이라 하여 소독용 의약품으로 판매되고 있다. 녹는점 은 -0.89℃, 끓는점은 151.4℃, 비중은 1.46이다.