臭氧殺菌是利用臭氧的強氧化殺菌原理，氧化細菌的細胞壁，使細胞內的細胞質流出，殺死細胞內的活性酶，分解遺傳物質DNA和RNA，從而致死病原菌。臭氧在常溫、常壓下分子結構不穩定，很快自行分解在氧氣（02）和水（H20），不會改變水箱內水的水質，具有殺菌速度快，無殘留，無二次污染的特點。
臭氧屬于廣譜殺菌，對大腸桿菌、沙門氏菌、金色葡萄球菌、乙肝病毒、痢疾菌、霉菌、枯草桿菌等都具有強力的殺滅作用。
能迅速將細菌和病毒殺滅，滅菌速度是綠的300-600倍，紫外線的3000倍。臭氧為彌漫氣體，消毒*，故消毒殺菌效果好。多余的臭氧可以很快分解成氧氣，故不存在二次污染問題。
1、飲用水的消毒和深度處理
臭氧在飲用水中的應用已有百年的歷史，早在1893 年，荷蘭建立了世界上*座臭氧處理飲用水的裝置，對Rhine 河水進行消毒處理。飲用水的處理不僅要能有效的消毒殺菌，而且必須去除微污染物質。在傳統的飲用水處理工藝中大多使用綠氣或次綠酸鈉作為消毒劑和氧化劑。綠能有效殺滅水中的細菌，但近年來發現綠處理產生的一些副產物如三綠甲烷等有機鹵代物具有一定的毒性，甚至有致癌、致畸、致突變作用。為此，飲用水的臭氧處理技術受到重視和深入研究。研究表明臭氧不僅具有很強的消毒殺菌作用，還可以氧化去除水中的微污染物質，這些微污染物往往難以生物降解，如腐殖酸、農藥、綠代有機物等。而且臭氧氧化較為*，較少產生副產物。
2、水體的除臭脫色
值得一提的是，臭氧除了脫除異味外，還可防止異味的再產生。這是由于臭氧發生器產生的氣體中含有大量的氧氣或空氣，而產生臭味的物質易在缺氧環境下導致發臭，若采用臭氧處理時，在氧化除臭的同時，形成了富氧環境，可阻止臭味的再產生。臭氧對水體中的著色有機物具有氧化分解作用，微量的臭氧就能起到良好的效果。
