Các yếu tố chính ảnh hưởng đến động học phản ứng Fenton là pH, tỷ lệ Fe2+/H2O2 và loại ion (Fe2+ hay Fe3+, các anion vô cơ), nhiệt độ dung dịch.
• pH
Trong phản ứng Fenton, độ pH của hệ phản ứng ảnh hưởng rất lớn đến độ phân hủy và nồng độ Fe2+, từ đó ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ (Gallard,1990). Môi trường axit rất thuận lợi cho quá trình tạo gốc hydroxyl tự do •OH, trong khi đó ở môi trường pH cao, quá trình kết tủa Fe3+ xảy ra nhanh hơn quá trình khử, làm giảm nguồn tạo ra Fe2+, trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng. Nói chung phản ứng Fenton xảy ra thuận lợi khi pH từ 2 - 4, đạt được tốc độ cao nhất khi pH nằm trong khoảng hẹp trên dưới 3.
• Tỷ lệ Fe2+/H2O2 và loại ion (Fe2+ hay Fe3+)
Tốc độ phản ứng tăng khi tăng nồng độ H2O2, đồng thời nồng độ H2O2
lại phụ thuộc vào nồng độ chất ô nhiễm cần xử lý, đặc trưng bằng tải lượng COD. Theo kinh nghiệm, tỉ lệ mol /mol H2O2 : COD thường là 0,5 - 1: 1(Schwarzer, 1998).
Như đã phân tích ở trên, việc sử dụng ion Fe2+ hay Fe3+ không ảnh hưởng gì đến tác dụng xúc tác cho phản ứng Fenton. Tuy nhiên khi sử dụng H2O2 với liều lượng thấp (< 10 - 15 mg/l H2O2) nên sử dụng Fe2+ sẽ tốt hơn.
• Các anion vô cơ
Cũng giống như trong hệ UV-oxi hóa một số anion vô cơ (thí dụ ion cacbonat (CO32-), bicacbonat (HCO3-), ion clo (Cl-) thường có trong nước ngầm và nước thải cũng có thể làm giảm hiệu quả của quá trình Fenton vì tác động làm giảm nồng độ gốc •OH. Các ion này thường có ảnh hưởng kìm hãm tốc độ phản ứng nhiều nhất, trong khi đó các ion sunfat, photphat hay nitrat có ảnh hưởng ở mức độ thấp hơn.
• Nhiệt độ dung dịch
Tốc độ phản ứng tăng khi tăng nhiệt độ của dung dịch. Theo thực nghiệm cho thấy nhiệt độ cứ tăng 10 oC thì tốc độ phản ứng sẽ tăng lên 2 lần.