Bensoylperoxid är en initiator av fria radikaler, vilket innebär att den kan bryta ner och bilda fria radikaler. Fria radikaler är mycket reaktiva arter som kan reagera med andra molekyler för att starta en kedjereaktion, vilket är avgörande för polymerisationen av eten.

I fallet med etenpolymerisation bryts bensoylperoxid ner till två bensoylradikaler. Dessa radikaler reagerar sedan med etenmolekyler för att bilda etylradikaler. Etylradikalerna reagerar sedan med andra etenmolekyler för att bilda längre och längre kedjor av polyeten.

Polymerisationshastigheten styrs av koncentrationen av bensoylperoxid. Ju högre koncentration av bensoylperoxid, desto snabbare kommer polymerisationsreaktionen att ske.

Bensoylperoxid används också som tvärbindningsmedel vid polymerisation av andra typer av monomerer, såsom styren och butadien. Tvärbindningsmedel hjälper till att bilda starkare och mer hållbara polymerer genom att skapa bindningar mellan polymerkedjorna.