热至150℃以上时迅速分解为氧化锌和氧，但如果存在湿的有机物或过渡金属如 formula_1 或 formula_2 时，在室温或略高于室温，过氧化锌就会迅速分解。过氧化锌是一种强氧化剂，与有机物接触可以发生燃烧。商品一般为白色粉末，其中过氧化锌和氧化锌大约各占一半。X射线结果表明过氧化锌是一种真正的过氧化物，formula_3 与 formula_4 离子排列成立方的黄铁矿结构，Zn-O 键长 211±1 pm，O-O 键长 148±3 pm，体积模量 174 GPa，在 5K 以上呈顺磁性。