H2O2, czyli dwa atomy wodoru i dwa atomy tlenu, to skład chemiczny nadtlenku wodoru. Nadtlenek wodoru ma wiele zastosowań. Jest środkiem wybielającym, słabym kwasem i posiada właściwości utleniające, dzięki czemu jest doskonałym składnikiem środków antyseptycznych, dezynfekujących, utleniaczy, sterylizatorów i propelentów. Większość ludzi ma w swoich apteczkach nadtlenek wodoru, gotowy do użycia do czyszczenia małych zadrapań i skaleczeń.
Nadtlenek wodoru jest bardzo stabilną substancją chemiczną. Kiedy nadtlenek wodoru rozkłada się i traci stabilność, uwalnia tlen. Jednym z czynników zmniejszających stabilność nadtlenku wodoru jest zanieczyszczenie. Rozcieńczony wodą nadtlenek wodoru uważany jest za zanieczyszczony nadtlenek wodoru i szybko traci stabilność. Nadtlenek wodoru, który został rozcieńczony wodą, zawiera składniki stabilizujące, aby zniwelować działanie wody. Ogrzewanie H2O2 powoduje również utratę stabilności. W przeciwieństwie do rozcieńczania nadtlenku wodoru wodą, podgrzewanie nadtlenku wodoru powoduje gwałtowną utratę stabilności i wzrost ciśnienia. Nadtlenek wodoru rozkłada się na tlen i wodę po podgrzaniu, a następnie schłodzeniu. Przechowywanie nadtlenku wodoru w wysokich temperaturach bez odpowiedniej wentylacji może spowodować szybką utratę stabilności i może być niebezpieczne.
Oprócz utraty stabilności, H2O2 może się zapalić po podgrzaniu. Chociaż nadtlenek wodoru z natury nie jest palny, wysokiemu stężeniu nadtlenku wodoru towarzyszyć będą: wysokie stężenia utleniaczy, które mogą niebezpiecznie reagować z ciepłem, materiałami palnymi i redukcją agentów. Ciepło zmieszane z materiałami palnymi może spowodować samorzutne zapalenie się nadtlenku wodoru, co oznacza, że może zapalić materiały palne bez potrzeby bezpośredniego źródła ciepła, takiego jak a płomień. Ogrzewanie nadtlenku wodoru, który jest stężony na poziomie 74 procent lub wyższym, spowoduje zapłon pary, które mogą się samoistnie zapalić w kontakcie z materiałami palnymi lub utleniają się agentów.
W miarę podgrzewania H2O2 szybko i gwałtownie traci stabilność. Gwałtowna i gwałtowna utrata stabilności powoduje następnie zwiększone ciśnienie, które z kolei może pęknąć lub eksplodować pojemnik, w którym podgrzewa się nadtlenek wodoru, jeśli pojemnik jest szczelnie zamknięty i/lub niewłaściwie wentylowane. Ogrzewanie nadtlenku wodoru powoduje, że traci stabilność i rozkłada się zarówno na tlen, jak i na wodę, uwalniany tlen jest rozkładem egzotermicznym, który może się spalić, jeśli zmiesza się z ogniem. Podgrzanie nadtlenku wodoru płomieniami może zatem spowodować wybuch w przypadku egzotermicznego uwalniania tlenu. Zwykłe zetknięcie wysokich stężeń nadtlenku wodoru z innymi środkami utleniającymi może spowodować wybuch, dlatego nadtlenek wodoru jest używany w materiałach miotających i wybuchowych.