臭氧化学反应中绝大多数反应属于氧化还原反应，因此臭氧可以和几乎所有物质发生反应，尤其是各种细菌、病毒等。臭氧在水中消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），水中微生物菌体既与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基OH的间接反应。羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速，对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧（O）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。

臭氧杀菌机理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜，使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍，臭氧继续渗透，穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，导致细胞溶解、死亡。而臭氧杀灭病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖酸DNA物质而完成的，属于溶菌性杀菌过程，相当彻底。 臭氧气体在空间中可以消除空气和物品的霉菌、异味，并能降解有害物质，分解甲醛、苯系物、硫化物、一氧化碳、乙烯等，使其氧化，转化为无害物质。

所有臭氧化学反应的更终产物均为H2O、CO2、O2等。同时，作为暂态（需要依靠外加能量才能存在的物质状态）存在的臭氧，当外加电场停止提供能量后，经过一定时间（半衰期）的挥发，臭氧本身会分解还原成为自然界中存在的氧气，成为没有二次污染的消毒方式。

臭氧的应用 杀菌消毒 对细菌繁殖体：对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、福氏痢疾杆菌等均有效果 对细菌芽孢：对枯草杆菌变种芽孢等有效 对病毒：对乙型肝炎表面抗原、甲型肝炎表面抗原、甲型流感病毒等有效 对真菌：对杂色曲霉、桃色拟毒霉、腊叶枝孢霉、青霉菌、黑曲霉等有效 对原虫：对鞭毛虫、隐孢子虫卵有效 广谱杀菌：对细菌、病毒、霉菌、真菌、原虫等都有灭活效力，属于溶菌性作用原理

解毒 降解重金属离子、有机毒物及敌敌畏、氧化乐果、马拉硫林等农药

防腐保鲜 在产生臭氧的同时，产生大量负氧离子，可以抑制果蔬呼吸，延缓衰老；杀灭病原菌，分解催熟成分——乙烯、醇类、醛类等物质，防止腐烂，可适当延长储存期3～5倍

除臭、除异味 臭味来源为氨、硫化氢、甲硫醇、二甲硫化物、二甲二硫化物等，臭氧可以与其发生化学反应，从而分解上述物质，达到除臭效果。

日常生活领域 1、空气除臭、消毒、杀菌，去除有害气味，杀灭传染病菌及病毒。 2、饮用水消毒：杀死微生物、病菌，去除有机毒物。 3、厨房用具、餐具、玩具、衣物杀菌：杀灭细菌、提高洗涤后的防菌效果。 4、果蔬解毒、保鲜：用臭氧型冰箱储藏或用臭氧水洗涤果蔬可杀菌、延长保质期。 5、防止感染：用低浓度臭氧水洗手可防止病菌传染。 6、治疗某些皮肤病、消除口臭：经常浸泡臭氧水，可以杀灭真菌引起的皮肤病。 7、医学美容领域：适当皮肤熏蒸，可以达到延缓衰老作用。

医疗卫生领域 1、医院空间消毒 2、医生、护士手术前消毒 3、医疗器具消毒 4、尖端科技应用：治疗外伤或骨质增生等 5、治疗传染型病毒：如非典病毒、肝炎、感冒等

果蔬保鲜领域

在臭氧产生过程中伴随着大量的负离子产生，两者共同作用可以延缓果蔬衰老、提高存储期。同时，臭氧可应用于净菜加工环节，降低农药残留。