과산화수소(化酸化水素, Hydrogen Peroxide)는 화학식 H₂O₂로 나타내는 무색의 액체로, 강한 산화제 및 소독제로 널리 사용된다. 물보다 밀도가 약간 높고, 물에 잘 녹으며, 특유의 자극적인 냄새가 있다. 과산화수소는 물질의 산소 및 수소로 구성되어 있으며, 산소가 많은 환경에서 불안정해질 수 있다.

과산화수소는 자연적으로 생성되기도 하며, 특히 대기 중의 스트레스 받는 식물이나 미생물에서 발견된다. 또한, 화학적으로 합성할 수 있으며, 주로 라인하르트-라이커 과정(Reinhart-Reykert process)이나 아세틸렌 산화법과 같은 방법을 통해 제조된다.

과산화수소의 주요 용도 중 하나는 소독 및 살균이다. 세균, 바이러스, 곰팡이 등을 제거하는 데 효과적이며, 따라서 의료 기구 소독, 상처 치료, 수영장 소독 등에 사용된다. 또한, 화학 산업에서 산화제로 사용되며 수소 생산, 제약, 염색 및 섬유 가공 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다.

과산화수소는 독성이 있으며, 고농도로 사용될 경우 피부 및 점막에 자극을 줄 수 있고, 섭취 시 중독을 일으킬 수 있다. 따라서 안전한 사용을 위해 적절한 희석 비율로 사용해야 하며, 보관할 때는 어두운 장소에서 유리용기에 넣어야 한다. 과산화수소는 열, 빛, 금속 이온에 의해 분해될 수 있으므로, 이와 관련된 조건에서 사용과 보관에 유의해야 한다.