Hidrojen peroksit, hücre duvarlarını oksitleyerek, onlardan elektronları çalarak ve kimyasal yapılarını parçalayarak bakterileri öldürür. Hidrojen peroksit, iki hidrojen atomu ve iki oksijen atomuna sahip bir bileşiktir. Suya çok benzer, ancak çevresiyle, genellikle çevreleyen organizmalara zarar verecek şekilde, reaksiyona girmek için kolayca dökülen ekstra bir oksijen atomuna sahiptir.
Hidrojen peroksit içindeki tahribatlı oksijen, serbest radikal olarak bilinir. İki oksijen iyonundan oluşan peroksit grubu, bakteri hücre duvarları ve diğer hücrelerin yapıları ile reaksiyona girer. Her oksijen atomunun eşlenmemiş bir elektronu vardır, bu da oldukça dengesizdir ve son derece reaktif kılar.
Hidrojen peroksit, bakterilerin öldürücü özelliklerinden dolayı yaygın bir dezenfektan olmasına rağmen, bakteriler kadar insan hücreleri için de tehlikelidir. Çevresindeki dokuya çok uzun süre bir yara üzerinde bırakılırsa zarar verir. Daha yüksek konsantrasyonlarda, aşındırıcıdır. Bununla birlikte, vücudun bu aktiviteye karşı bazı savunmaları vardır, ancak hidrojen peroksit uygulamasından sonra sıklıkla not edilen köpürmeyi üretir.
İnsan vücudunda peroksitlerin çok fazla hasar vermeden önce parçalanmasına yardımcı olan bazı enzimler vardır, çünkü bu tür serbest radikaller aerobik solunum sırasında doğal olarak oluşur. Son yıllarda diyet antioksidanlarına odaklanma, insan hücrelerine zarar veren metabolik serbest radikallerin, üretilen peroksit ile aynı şekilde oluşmasından kaynaklanmaktadır.