Vetyperoksidi, (H2O2), väritön neste, jota valmistetaan tavallisesti erivahvuisina vesiliuoksina ja jota käytetään pääasiassa puuvillan ja muiden tekstiilien sekä puumassan valkaisuun, muiden kemikaalien valmistukseen, rakettien ponneaineena sekä kosmeettisiin ja lääketieteellisiin tarkoituksiin. Yli noin 8 prosenttia vetyperoksidia sisältävät liuokset ovat ihoa syövyttäviä.
Vetyperoksidi, joka tunnistettiin ensimmäisen kerran kemialliseksi yhdisteeksi vuonna 1818, on peroksidien luokan yksinkertaisin jäsen. Useista valmistusprosesseista tärkeimmät liittyvät ilman hapen ja tiettyjen orgaanisten yhdisteiden, erityisesti antrakinonin tai isopropyylialkoholin, välisiin reaktioihin. Tärkeimmät kaupalliset laadut ovat vesiliuoksia, jotka sisältävät 35, 50, 70 tai 90 prosenttia vetyperoksidia ja pieniä määriä stabilisaattoreita (usein tinasuoloja ja fosfaatteja) hajoamisen estämiseksi.
Vetyperoksidi hajoaa vedeksi ja hapeksi kuumennettaessa tai lukuisten aineiden, erityisesti sellaisten metallien kuin raudan, kuparin, mangaanin, nikkelin tai kromin suolojen läsnä ollessa. Se yhdistyy monien yhdisteiden kanssa muodostaen kiteisiä kiinteitä aineita, jotka ovat käyttökelpoisia lievinä hapettimina; tunnetuin näistä on natriumperboraatti (NaBO2-H2O2-3H2O tai NaBO3-4H2O), jota käytetään pyykinpesuaineissa ja kloorittomissa valkaisuaineissa. Vetyperoksidi reagoi tiettyjen orgaanisten yhdisteiden kanssa muodostaen hydroperoksideja tai peroksideja, joista useita käytetään polymerisaatioreaktioiden käynnistämiseen. Useimmissa reaktioissaan vetyperoksidi hapettaa muita aineita, vaikka muutamat yhdisteet, kuten kaliumpermanganaatti, hapettavat sitä itse.
Puhdas vetyperoksidi jäätyy -0,43 °C:n lämpötilassa ja kiehuu 150,2 °C:n lämpötilassa.
Puhdas vetyperoksidi on vettä tiheämpää ja liukenee veteen kaikissa suhteissa.