Peroxidul de hidrogen poate acționa ca agent de oxidare sau reducere la valori diferite de pH, permițând reacția sa atât cu metalele, cât și cu cele nemetalice, cum ar fi fierul și respectiv fluorul. Peroxidul de hidrogen este puternic oxidant în soluțiile acide, supradenționând halogeni și compuși halogeni, cum ar fi fluor și dioxid de clor, în potențialul de oxidare.
Peroxidul de hidrogen poate reacționa, de asemenea, în prezența catalizatorilor d-bloc pentru a produce radicali hidroxil intermediari cu reactivitate ridicată. Compusul oxidizează fierul feros la ionul feric în mediu acid.
Dependența de pH a compusului este ilustrată prin reacția sa cu permanganat de potasiu. În mediul acid, peroxidul de hidrogen reduce ionii de magneziu (+) ai permanganatului de potasiu la ionii de magneziu (+2). În mediile de bază, însă, peroxidul de hidrogen oxidează ionii de magneziu (+2) la ionii de magneziu (+4).
Aciditatea slabă a peroxidului de hidrogen îi permite să formeze metale cu hidroperoxid și peroxizi instabili. De asemenea, poate transforma oxizii metalici în peroxizii lor. O reacție între peroxidul de hidrogen și borax produce agentul de albire, perboratul de sodiu, utilizat în detergenții de rufe. De asemenea, compusul reacționează cu ureea, producând agentul de albire a dinților, peroxid de hidrogen-uree. Peroxidul de hidrogen reacționează cu enzima catalază din sânge, permițându-i să se descompună în apă și în gazul de oxigen. Spuma albă produsă a fost considerată a avea proprietăți antiseptice, o noțiune care a fost respinsă de un studiu efectuat în Journal of Family Medicine în 1987.
