当它与皮肤、口腔和黏膜的伤口、脓液或污物相遇时，立即分解生成氧。这种尚未结合成氧分子的氧原子，具有很强的氧化能力，与细菌接触时，能破坏细菌菌体，杀死细菌。

杀灭细菌后剩余的物质是无任何毒害、无任何刺激作用的水。不会形成二次污染。因此，双氧水是伤口消毒理想的消毒剂。但不能用浓度大的双氧水进行伤口消毒，以防灼伤皮肤及患处。

此外，2%~3%的双氧水经常会作为冲洗药物而应用于口腔医学。例如口腔内科的根管治疗术，在扩大根管时，双氧水经常与生理盐水（0.9%氯化钠溶液）一起交替使用。同时，双氧水也是冠周冲洗的必备药物之一。由于口腔内，绝大部分的感染是来自于厌氧菌，因此，双氧水由于它的产氧作用，在口腔临床医学上的运用是十分广泛的。