Nadtlenek wodoru jest niepalny, jednak może podtrzymywać spalanie, dlatego nadal powinien być trzymany z dala od bezpośrednich źródeł ciepła lub innych łatwopalnych materiałów. Jest to bezbarwna ciecz o ostrym zapachu i chemicznie stabilny w temperaturze pokojowej.
Nadtlenek wodoru i woda wyglądają podobnie, ale nadtlenek wodoru jest silnym utleniaczem. Jest nieco gęstszy niż woda. Był używany w silnikach rakietowych jako propelent. Ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe i jest stosowany jako środek antyseptyczny do niewielkich skaleczeń i siniaków. Nadtlenek wodoru ma właściwości słabego kwasu. Działa również jako środek redukujący w obecności innych środków utleniających. Powoduje uczucie pieczenia po przypadkowym wdychaniu lub połknięciu.
