El peróxido de hidrógeno puede actuar como un agente oxidante o reductor a diferentes valores de pH, permitiendo su reacción con metales y no metales, como el hierro y el flúor respectivamente. El peróxido de hidrógeno es altamente oxidante en soluciones ácidas superan a los halógenos y compuestos halógenos, como el flúor y el dióxido de cloro, en el potencial de oxidación.
El peróxido de hidrógeno también puede reaccionar en presencia de catalizadores de bloque d para producir radicales hidroxilo intermedios que poseen una alta reactividad. El compuesto oxida el hierro ferroso a ión férrico en medios ácidos.La dependencia del pH del compuesto se ilustra a través de su reacción con permanganato de potasio. En medios ácidos, el peróxido de hidrógeno reduce los iones de magnesio (+4) del permanganato de potasio a iones de magnesio (+2). Sin embargo, en medios básicos, el peróxido de hidrógeno oxida los iones de magnesio (+2) a iones de magnesio (+4).
La débil acidez del peróxido de hidrógeno le permite formar sales de hidroperóxido y peróxido inestables con metales. También puede convertir los óxidos metálicos en sus respectivos peróxidos. Una reacción entre el peróxido de hidrógeno y el bórax produce el agente blanqueador, perborato de sodio, utilizado en los detergentes para ropa. El compuesto también reacciona con la urea, produciendo el aducto de agente blanqueador de dientes peróxido de hidrógeno-urea.
El peróxido de hidrógeno reacciona con la enzima catalasa en la sangre, lo que le permite descomponerse en agua y oxígeno. Se pensaba que la espuma blanca producida tenía propiedades antisépticas, una noción que fue refutada por un estudio en el Journal of Family Medicine en 1987.
