二叔丁基過氧化物作為一種活性添加劑能夠改善燃料的著火能力，但過多的添加劑不利于發動機正常工作。對二叔丁基過氧化物熱解動力學進行了試驗研究，通過二叔丁基過氧化物分解機理，得到二叔丁基過氧化物分子首先發生均裂反應，容易引起熱失控。
基于定容燃燒室研究了十六烷值改進劑二叔丁基過氧化物對燃燒的影響，結果表明，將二叔丁基過氧化物添加到液化石油氣(100%丁烷)中，可以提高燃料十六烷值及其黏度，CO和HC的排放均大大減少，但CO2排放有所增加。液體物質的揮發主要是液體物質吸收熱量，克服分子間作用力，形成氣態物質，二叔丁基過氧化物是高溫活性過氧化物，對熱較穩定。在溫度為290℃時引發分解反應，生成揮發性物質，導致失重率增加。
生物柴油的揮發熱解過程可以用揮發指數來評價。生物柴油的揮發性對混合氣的形成、著火、燃燒及排放都有著很大影響。揮發性越好，越有利于形成均一混合氣，促進燃油的著火。燃料的揮發指數可以用來評價燃料的著火特性。生物柴油在添加不同量的二叔丁基過氧化物后，各溫度相差不大。不同二叔丁基過氧化物添加量的生物柴油揮發指數相差很小，說明添加劑二叔丁基過氧化物對生物柴油的揮發性影響較小。
添加二叔丁基過氧化物后，生物柴油的著火點有所提前，這主要由于二叔丁基過氧化物在低溫下能快速分解出叔丁氧基自由基，叔丁氧基自由基進一步發生β－斷裂生成活性甲基自由基，而甲基自由基對促進低負荷著火起著關鍵作用。然后甲基自由基與O2反應生成羥基自由基，化學性質活潑的羥基自由基快速與燃油分子反應，奪取烷烴上的氧原子，生成烷基自由基，進而引發低溫鏈式反應。
