雙氧水為藍色黏稠狀液體，溶于水、醇，不溶于苯、，水溶液為無色透明液體。雙氧水是一種極弱的酸，H2O2?=(可逆)=H HO2-（Ka=2.4×10-12），因此金屬的過氧化物可以看做是它的鹽。必要時可進行提取。每次用20mL提取4-5次。將醚提取物置于水浴上蒸發(fā)（不要高于40℃）除去醚，將剩余物移至硫酸保干瓶中。用此法可以制得50%雙氧水溶液。

和高等強氧化劑反應(yīng)被氧化生成氧氣。純雙氧水很不穩(wěn)定，加熱到153 °C便猛烈的分解為水和氧氣。將濾液置于磨口真空裝置中（5-10mm），在浴溫60-65攝氏度（在85℃）下進行蒸餾，每次的蒸餾量為100mL。用兩個串聯(lián)的受器收集餾出物，個受器中的產(chǎn)品含雙氧水含量高于20%，第二個受器含雙氧水3%以下。在離心分離器中對含有NaH2PO4?·10H2O水合物和雙氧水水溶液混合物進行分離，從而使NaH2PO4?·10H2O結(jié)晶從含少量NaH2PO4和雙氧水水溶液中分離出來。

雙氧水溶液進一步濃縮可在真空保干器中，于室溫下進行，經(jīng)三天后即可將25%的溶液濃縮至88%。雙氧水稀溶液也可以使水凝結(jié)而達到濃縮的目的。取試樣1g(準(zhǔn)確至0.1mg)，用水稀釋至250.0mL。取此溶液25mL，加10mL稀硫酸試液(TS-241)后用0.1mol/L高滴定。每毫升0.1mol/L。高相當(dāng)于雙氧水(H2O2)1.70mg。于100mL15-18%的硫酸中，在冰的冷卻下，逐漸加入，加入的量以保持溶液的弱酸性為度（約40g）。傾出上層溶液即得到雙氧水溶液。