超氧化钾KO₂与水反应生成KOH、H₂O₂和氧气:KO₂与稀酸反应生成相应的盐、H₂O₂和氧气:反应中的O₂⁻为强布朗斯特碱,先与质子反应生成超氧酸(HO₂,pKa约为4.88),之后H₂O₂进一步分解放氧。KO₂与CO₂反应生成K₂CO₃和O₂:KO₂高温分解为K₂O₂和氧气:。