過氧化鈾或過氧化鈾水合物 (UO4·nH2O) 是淡黃色的可溶性鈾過氧化物。 它被發現存在于濃縮鈾燃料循環的一個階段和通過原位浸出和樹脂離子交換系統制備的黃餅中。 這種化合物也表示為 UO3·(H2O2)·(H2O)，與三氧化鈾水合物 UO3·nH2O 非常相似。 這兩種化合物的溶解行為對水合狀態非常敏感（n 可以在 0 和 4 之間變化）。 過氧化鈾的一個主要特征是它由平均 AMAD 約為 1.1 μm 的小針狀結構組成。

鈾酰礦物石英 UO4·4H2O 和變石英 UO4·2H2O 是迄今為止發現的xxx含有過氧化物的礦物。 產品為淺黃色粉末。

一般來說，過氧化鈾可以通過添加過氧化物（通常是過氧化氫溶液）從鈾 (VI) 溶液中獲得。 二水合物是從硝酸鈾酰的沸騰溶液中加入過氧化氫并干燥沉淀物獲得的，而三水合物是從草酸鈾酰銨溶液中沉淀出來的。

晶胞由與兩個水分子和兩個過氧化物陰離子配位的鈾酰陽離子組成。 后者與陽離子 μ2 配位——即端接。 額外的水分子通過氫鍵結合在晶體中。 只有四水合物已通過 X 射線晶體學表征，但密度泛函理論提供了對二水合物的良好近似。

當硝酸鈾酰溶解在過氧化氫和堿金屬氫氧化物的水溶液中時，它會形成類似于多金屬氧酸鹽或富勒烯的籠狀簇。 合成通常還會添加有機材料（例如胺）作為模板，類似于沸石。

• 50 個鈾原子的過氧鈾酸鹽簇
• K6(H2O)4[(UO2)2(O2)(C2O4)4] 中的過氧化物橋鈾酰二聚體
• K10[(UO2)(C2O4)]5(H2O)13 中的五角草酰過氧尿酸鹽

溶解在水中的鈾鹽的輻射分解產生過氧化物； 過氧化鈾已作為廢放射性廢物的可能最終成分進行了研究。