Het waterstofperoxide molecuul heeft één zuurstofatoom meer dan het veel stabielere watermolecuul. De binding tussen de twee zuurstofatomen, de zogenaamde peroxidebinding, laat vrij makkelijk los, onder vorming van twee H-O radicalen. Omdat deze radicalen makkelijk reageren met andere O radicalen (tot O₂), of met andere stoffen onder vorming van nieuwe radicalen en zo een soort kettingreactie kunnen ontketenen, is een oplossing van waterstofperoxide uiterst reactief.