Organische Peroxide können aufgrund ihrer leichten Zersetzung für die chemische Synthese verwendet werden. Dabei erzeugen sie nützliche freie Radikale, die die Polymerisation zur Herstellung von Polymeren initiieren, Polymere durch Pfropfen oder viskositätsreduzierendes Cracken modifizieren oder Polymere zur Herstellung duroplastischer Materialien vernetzen können. Bei der Verwendung für diese Zwecke werden Peroxide stark verdünnt, sodass die durch die exotherme Zersetzung erzeugte Wärme sicher von den umgebenden Medien (z. B. Polymerverbindungen oder Lotionen) absorbiert wird. Wenn Peroxide jedoch in reinerer Form vorliegen, wird die durch ihre Zersetzung erzeugte Wärme möglicherweise nicht so schnell abgeleitet, was zu einem Temperaturanstieg führt und die Geschwindigkeit der exothermen Zersetzung weiter beschleunigt. Dies kann zu einer gefährlichen Situation führen, die als selbstbeschleunigende Zersetzung bezeichnet wird. Eine selbstbeschleunigende Zersetzung tritt auf, wenn die Zersetzungsgeschwindigkeit von Peroxiden ausreicht, um schneller Wärme zu erzeugen als sie an die Umgebung abgeben. Die Temperatur ist der Hauptfaktor, der die Zersetzungsgeschwindigkeit beeinflusst. Die niedrigste Temperatur, bei der verpackte organische Peroxide innerhalb einer Woche einer selbstbeschleunigten Zersetzung unterliegen, wird als selbstbeschleunigte Zersetzungstemperatur (SADT) definiert.
Man geht davon aus, dass jede Peroxidgruppe ein aktives Sauerstoffatom enthält. Das Konzept des Gehalts an reaktiven Sauerstoffspezies hilft beim Vergleich der relativen Konzentration von Peroxidgruppen in Formeln, die mit dem Energiegehalt in Zusammenhang stehen. Im Allgemeinen steigt der Energiegehalt mit zunehmendem Gehalt an aktivem Sauerstoff. Je höher das Molekulargewicht organischer Gruppen, desto niedriger ist der Energiegehalt und desto geringer ist in der Regel auch der Schaden. Der Begriff „reaktive Sauerstoffspezies“ wird verwendet, um die Menge an Peroxid zu bezeichnen, die in jedem organischen Peroxidpräparat vorhanden ist. Ein Sauerstoffatom in jeder Peroxidgruppe gilt als aktiv. Die theoretische Menge an reaktiven Sauerstoffspezies kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden: A [O] theoretischer Wert (Prozent)=16p/m × 100, wobei p die Anzahl der Peroxidgruppen im Molekül und m ist das Molekulargewicht eines reinen Peroxids. Organische Peroxide werden normalerweise in Formeln verkauft, die einen oder mehrere Desensibilisatoren enthalten. Mit anderen Worten: Aus Sicherheits- oder Leistungsgründen werden die Eigenschaften von Zubereitungen aus organischen Peroxiden normalerweise durch die Verwendung von Zusatzstoffen zur Desensibilisierung (Desensibilisierung), Stabilisierung oder anderweitigen Verbesserung organischer Peroxide für den kommerziellen Einsatz verändert. Kommerzielle Formulierungen bestehen manchmal aus Mischungen organischer Peroxide, die möglicherweise desensibilisiert sind oder nicht.