鉴于双氧水具有刺激小（相较于酒精）、高效、速效、无毒的特点，3%浓度的过氧化氢溶液可作为氧化性消毒剂，遇有机物可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气，从而起到杀菌、除臭、去污、止血的作用，它还可破坏破伤风杆菌滋生的厌氧环境，进而预防破伤风病症的产生，亦可适用于外耳道炎、扁桃体炎、急诊创伤清创术等的消炎或清洁。
具备（氧化机理）漂白性的双氧水可作为漂白剂使用，例如可用于某些久置家具的翻新。某些油漆的颜料包含碱式碳酸铅，分子式为2PbCO3·Pb(OH)2，长时间与空气接触会与其中的硫化氢（H2S）发生化学反应，从而产生硫化铅（PbS）黑色沉淀附着在家具表面，呈现出色泽暗淡的视觉效果 。
倘若以一定浓度的双氧水擦洗，可使家具恢复本色，原理是-2价态的硫具有较强的还原性，与H2O2可发生氧化还原反应，从而除去硫化物沉淀。
4H2O2 + PbS → PbSO4 + 4H2O
得益于双氧水易分解（不稳定）的特点，在实验室可通过添加二氧化锰（MnO2）催化剂至中制取氧气。其中，氧气难溶于水且密度比空气大，可用排水集气法或向上排空气法收集。
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