二叔丁基过氧化物作为一种活性添加剂能够改善燃料的着火能力，但过多的添加剂不利于发动机正常工作。对二叔丁基过氧化物热解动力学进行了试验研究，通过二叔丁基过氧化物分解机理，得到二叔丁基过氧化物分子首先发生均裂反应，容易引起热失控。
基于定容燃烧室研究了十六烷值改进剂二叔丁基过氧化物对燃烧的影响，结果表明，将二叔丁基过氧化物添加到液化石油气(100%丁烷)中，可以提高燃料十六烷值及其黏度，CO和HC的排放均大大减少，但CO2排放有所增加。液体物质的挥发主要是液体物质吸收热量，克服分子间作用力，形成气态物质，二叔丁基过氧化物是高温活性过氧化物，对热较稳定。在温度为290℃时引发分解反应，生成挥发性物质，导致失重率增加。
生物柴油的挥发热解过程可以用挥发指数来评价。生物柴油的挥发性对混合气的形成、着火、燃烧及排放都有着很大影响。挥发性越好，越有利于形成均一混合气，促进燃油的着火。燃料的挥发指数可以用来评价燃料的着火特性。生物柴油在添加不同量的二叔丁基过氧化物后，各温度相差不大。不同二叔丁基过氧化物添加量的生物柴油挥发指数相差很小，说明添加剂二叔丁基过氧化物对生物柴油的挥发性影响较小。
添加二叔丁基过氧化物后，生物柴油的着火点有所提前，这主要由于二叔丁基过氧化物在低温下能快速分解出叔丁氧基自由基，叔丁氧基自由基进一步发生β－断裂生成活性甲基自由基，而甲基自由基对促进低负荷着火起着关键作用。然后甲基自由基与O2反应生成羟基自由基，化学性质活泼的羟基自由基快速与燃油分子反应，夺取烷烃上的氧原子，生成烷基自由基，进而引发低温链式反应。
