過酸化物(peroxide)とは2つの酸素原子が単結合によって結合している構造を持つ化合物です。過酸化物はペルオキシドとも呼ばれています。過酸化物の一方の酸素がアルキル基によって置換され、他方は水素が結合している場合にはヒドロペルオキシドと呼びます。最も単純な過酸化物は過酸化水素で、分子式はH2O2です。有機化学では酸化剤としてt-ブチルヒドロペルオキシド（TBHP）やクメンヒドロペルオキシドもよく応用されています。
過酸化物はラジカル活性種を発生させる性質があり、一般的に高い酸化力を持ちます。酸素－酸素の単結合は結合エネルギーが低く、熱や光によってホモリシスを起こりやすいからです。結合の切断によって発生したフリーラジカルが連鎖反応を引き起こします。ラジカル連鎖反応は発熱反応で、過酸化物のラジカル反応では酸素などのガスの発生を伴うことが多いことから取り扱いや保管には注意が必要です。
高分子合成では過酸化物がラジカル重合開始剤としてよく用いられています。過酸化ベンゾイルや過酸化ラウロイルが古くから用いられている開始剤です。近年では安全性を考慮してAIBNなどのアゾ化合物のラジカル重合開始剤が使われるようになってきています。
