HO2

하이드로퍼옥실 라디칼은 O₂^-의 양성자화물이다. 분자식은 HO₂이다. 하이드로퍼옥실이라고 부르기도 한다. 분자구조는 굽은형이다.
과산화 음이온(또는 과산화 라디칼. 분자식은 O₂^-)과 하이드로퍼옥실 라디칼은 수용액에서 평형상태로 존재한다.[1]
O₂^- + H₂O ⇌ HO₂ + OH^-

또한, 하이드로퍼옥실 라디칼은 일산화질소를 이산화질소로 산화시킨다.
NO + HO₂ → NO₂ + OH[2]

하이드로퍼옥실 라디칼은 짝염기인 O₂^-처럼 활성산소다.
O₂^-와는 달리 환원을 하는 하이드로퍼옥실 라디칼은 다중 불포화 지방산 등으로부터 수소 원자의 추출과 같은 많은 생물학적으로 중요한 반응에서 산화제로 작용할 수 있다.

기체 상태의 하이드로퍼옥실 라디칼은 오존층을 파괴하는 반응 회로에 관여한다. 하이드로퍼옥실 라디칼은 대류권에 존재하며, 이는 과산화 라디칼[3]에 의한 일산화탄소 및 탄화수소의 산화 부산물이다.
비투전율은 pK_a에 강한 영향을 미치고 공기의 비투전율은 상당히 낮기 때문에, 대기에서 생성된 과산화물은 대부분 하이드로퍼옥실 라디칼로 존재한다.
하이드로퍼옥실 라디칼은 반응성이 높기 때문에 특정 유기 오염 물질을 분해하여 대기를 깨끗이 한다.