Orgaanilised peroksiidid on orgaaniline ühend, mis sisaldab peroksiidi funktsionaalrühma (ROOR'). Kui R' on vesinik, nimetatakse neid ühendeid hüdroperoksiidideks, mida selles artiklis käsitletakse. Perestrid on estrite peroksüanaloogid ja neil on üldstruktuur RC (O) OOR. Peroksiidide OO side puruneb kergesti, tekitades vabu radikaale RO • kujul (täpid tähistavad paarituid elektrone). Seetõttu saab orgaanilisi peroksiide kasutada teatud tüüpi polümerisatsiooni initsiaatorina, näiteks klaasiga tugevdatud plastides kasutatav epoksüvaiku. Sel eesmärgil kasutatakse tavaliselt MEKP-d ja bensoüülperoksiidi. Kuid samad omadused tähendavad ka seda, et orgaanilised peroksiidid võivad tahtlikult või tahtmatult algatada plahvatusohtliku polümerisatsiooni küllastumata keemilise sidemega materjalides – seda protsessi on kasutatud lõhkeainetes. orgaanilised peroksiidid,
OO sideme pikkus peroksiidides on umbes 1,45 Å ja ROO nurk (R=H, C) on umbes 110 kraadi (veetaoline). Tavaliselt on C − O − O − R (R=H, C) Dihedraalnurk umbes 120 kraadi . OO-side on suhteliselt nõrk, sideme dissotsiatsioonienergia on 45-50 kcal/mol (190-210 kJ/mol), mis on alla poole CC-, CH- ja CO-sidemete tugevusest.
Peroksiidid mängivad bioloogias olulist rolli. Paljud biolagunemise või vananemise aspektid on tingitud õhuhapniku poolt moodustatud peroksiidide tekkest ja lagunemisest. Nende mõjude vastu võitlemiseks kasutatakse mitmesuguseid bioloogilisi ja kunstlikke antioksüdante. Teada on sadu rasvhapetest, steroididest ja terpeenidest saadud peroksiide ja hüdroperoksiide. Rasvhapped moodustavad palju 1,2-diokseene. Prostaglandiinide biosüntees toimub endoperoksiidide (bitsükliliste peroksiidide klass) kaudu. Tulekärbestel katalüüsib lutsiferaas lutsiferiini oksüdatsiooni, mille tulemusena tekib peroksüühend 1, 2-dioksitaan. Dineneneba oksheterotsüklobutaan on ebastabiilne ja laguneb spontaanselt süsinikdioksiidiks ja ergastatud ketoonideks, mis vabastavad luminestsentsi (bioluminestsentsi) kaudu liigse energia.