过氧化氢可分解为水和氧气，常用于微生物学研究。过氧化氢酶可催化这一分解反应，许多好氧菌和兼性厌氧菌中都含有这种酶。 在细菌培养物中添加少量过氧化氢，可检测培养物中是否存在活性过氧化氢酶。如存在，过氧化氢酶会水解过氧化氢，释放氧气气泡。观察可发现培养物冒泡。没有冒泡代表培养物中不存在过氧化氢酶。过氧化氢酶试验常用于微生物鉴定和鉴别，不同种类的细菌具有不同水平的过氧化氢酶活性。例如，葡萄球菌具有较高的过氧化氢酶活性，链球菌无此活性。过氧化氢酶试验也用于区分好氧菌和兼性厌氧菌，前者会产生氧气作为副产物（具有过氧化氢酶活性），后者利用氧气，但不会产生氧气副产物（具有或不具有过氧化氢酶活性）。

过氧化氢具有强氧化性，在微生物领域中起多种重要作用。例如：

• 消毒剂：过氧化氢可用作微生物实验室表面、材料和设备的消毒剂。施加表面后，过氧化氢会与细菌、真菌等反应，通过氧化作用破坏这些有机体。

• 灭菌：过氧化氢常用于微生物灭菌程序，尤其是医药行业。 它可有效杀灭许多其他类型的消毒剂无法杀死的孢子。

• 微生物检测：过氧化氢可检测细菌中的过氧化氢酶，适合用于微生物的鉴定和鉴别。根据对过氧化氢水解的催化能力，可区分不同种类的细菌。