Les peroxydes organiques peuvent être utilisés pour la synthèse chimique en raison de leur décomposition facile. Ce faisant, ils génèrent des radicaux libres utiles qui peuvent initier la polymérisation pour produire des polymères, modifier des polymères par greffage ou craquage réduisant la viscosité, ou réticuler des polymères pour produire des matériaux thermodurcissables. Lorsqu'ils sont utilisés à ces fins, les peroxydes sont fortement dilués, de sorte que la chaleur générée par la décomposition exothermique est absorbée en toute sécurité par les milieux environnants (tels que les composés polymères ou la lotion). Cependant, lorsque les peroxydes sont sous une forme plus pure, la chaleur générée par leur décomposition peut ne pas se dissiper aussi rapidement qu'elle le fait, entraînant une augmentation de la température et accélérant davantage le taux de décomposition exothermique. Cela peut créer une situation dangereuse appelée décomposition auto-accélérée. La décomposition auto-accélérée se produit lorsque la vitesse de décomposition des peroxydes est suffisante pour générer de la chaleur plus rapidement que la vitesse à laquelle ils se dissipent dans l'environnement. La température est le principal facteur affectant la vitesse de décomposition. La température la plus basse à laquelle les peroxydes organiques emballés subissent une décomposition auto-accélérée en une semaine est définie comme la température de décomposition auto-accélérée (SADT).
Chaque groupe peroxyde est considéré comme contenant un atome d'oxygène actif. Le concept de teneur en espèces réactives de l'oxygène permet de comparer la concentration relative des groupes peroxydes dans les formules, qui est liée à la teneur en énergie. D'une manière générale, la teneur en énergie augmente avec l'augmentation de la teneur en oxygène actif, donc plus le poids moléculaire des groupes organiques est élevé, plus la teneur en énergie est faible et généralement plus les dommages sont faibles. Le terme espèces réactives de l'oxygène est utilisé pour désigner la quantité de peroxyde présente dans toute préparation de peroxydes organiques. Un atome d'oxygène dans chaque groupe peroxyde est considéré comme actif. La quantité théorique d'espèces réactives de l'oxygène peut être décrite par l'équation suivante : A [O] valeur théorique (pourcentage)=16p/m × 100, où p est le nombre de groupes peroxyde dans la molécule, et m est le poids moléculaire d'un peroxyde pur. Les peroxydes organiques sont généralement vendus dans des formules contenant un ou plusieurs désensibilisants. En d'autres termes, pour des raisons de sécurité ou de performance, les propriétés des préparations de peroxydes organiques sont généralement modifiées en utilisant des additifs pour désensibiliser (désensibiliser), stabiliser ou autrement améliorer les peroxydes organiques à usage commercial. Les formulations commerciales consistent parfois en des mélanges de peroxydes organiques qui peuvent ou non être désensibilisés.