O peróxido de hidrogênio pode atuar como um agente oxidante ou redutor em diferentes valores de pH, permitindo sua reação com metais e não metais, como ferro e flúor, respectivamente. O peróxido de hidrogênio é altamente oxidante em soluções ácidas, ultrapassando halogênios e compostos de halogênio, como flúor e dióxido de cloro, em potencial de oxidação.
O peróxido de hidrogênio também pode reagir na presença de catalisadores de bloco d para produzir radicais hidroxila intermediários com alta reatividade. O composto oxida o ferro ferroso em íon férrico em meio ácido.
A dependência do composto com o pH é ilustrada por meio de sua reação com o permanganato de potássio. Em meio ácido, o peróxido de hidrogênio reduz os íons de magnésio (+4) do permanganato de potássio a íons de magnésio (+2). Em meios básicos, no entanto, o peróxido de hidrogênio oxida íons de magnésio (+2) em íons de magnésio (+4).
A fraca acidez do peróxido de hidrogênio permite que ele forme hidroperóxido instável e sais de peróxido com metais. Ele também pode converter óxidos de metal em seus respectivos peróxidos. Uma reação entre o peróxido de hidrogênio e o bórax produz o agente clareador, o perborato de sódio, usado nos detergentes para a roupa. O composto também reage com a ureia, produzindo o agente de branqueamento dentário, peróxido de hidrogênio-ureia.
O peróxido de hidrogênio reage com a enzima catalase no sangue, permitindo que se decomponha em água e gás oxigênio. Acredita-se que a espuma branca produzida tenha propriedades anti-sépticas, uma noção que foi refutada por um estudo no Journal of Family Medicine em 1987.
