不溶于水，易溶于酸，在盐酸中分解。易吸湿。可由硝酸铀酰溶液中加入过氧化氢制得，同时需加氨水中和反应生成的硝酸。过氧化铀或过氧化铀水合物（UO4·nH2O）是一种淡黄色的可溶性铀过氧化物。 它被发现存在于浓缩铀燃料循环的一个阶段以及通过原位浸出和树脂离子交换系统制备的黄饼中。产品为淡黄色粉末。该化合物也表示为：UO3·(H2O2)·(H2O)，与三氧化铀水合物UO3·nH2O 非常相似。两种化合物对水合状态都非常敏感（n可以在0和4之间变化）。

该化合物也是一种天然存在的矿物。含铀矿物Studtite（化学式UO4·4H2O）和矿物Metastudtite（化学式UO4·2H2O）是迄今为止发现的仅有的含过氧根的矿物。