HO2不是水。HO2是超氧化氢，又名过氧化氢自由基、过氧化羟基自由基，是一种自由基，常温常压下为无色玻璃状固体。溶液呈蓝色，含有超氧根离子而具有强氧化性。由臭氧和水反应而得。
超氧化氢不稳定，可以聚合，但仍有部分以单分子形式存在。升温迅速分解，明显表现出自由基的性质。超氧化氢分子中含有未成对电子，因此具有顺磁性。中心氧原子为sp²杂化，用一个电子与端边氢原子形成σ键，用两个电子与端边氧原子成单电子形成三电子π键。氢元素化合价是＋1，氧的平均化合价是－0.5，或说一个氧的化合价是－1，另一个是0价。
