臭氧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），瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。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。羟基（OH）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。
臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、PH值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。
1、杀菌消毒：
（1）食品厂、制药厂需要对原材料等物体表面进行过流式浸没杀菌，而形成无菌的原材料表面（对包装容器可以高浓度臭氧气体接触完成消毒杀菌）。如水果等经过清洗后可达到无菌而可以制成浓缩果汁。
（2）在水产品加工中——冷冻包装之前，通过高浓度臭氧水喷淋杀菌或过流式浸没杀菌，对水产制品的卫生指标达到了完美的控制，避免了使用氯化物带来余氯超标的问题。
（3）在液体食品加工（如饮料、果汁等）和制药厂的生产过程中，高浓度臭氧水可用于管路、生产设备及盛装容器的浸泡和冲洗，从而达到高效灭菌。管路、设备及容器表面上的细菌病毒被冲淋及杀死，非常简单省事。即不会产生死角，还避免了使用其它化学消毒剂带来的有害物质排放及残留，而臭氧无任何残留和二次污染。
（3）可广泛应用于宾馆、酒店、机关食堂，为餐饮具、瓜果蔬菜杀菌消毒；以及儿童玩具、物体表面的杀菌消毒。
2、农药降解：可以广泛应用于公共饮食食堂、果蔬加工厂、食品加工厂等处，用来去除农药、化肥、食品添加剂等有害物质。
3、水处理：可广泛应用于工业用水的防藻、杀菌，养殖用水的杀菌防病，污水处理过程中的除臭、脱色、灭菌等工艺。
4、食品保鲜：可广泛应用于冷冻厂、食品加工厂、牲畜屠宰厂等单位生产加工过程中的原料及成品贮存、保鲜、消毒的工艺过程。
5、净化清洁：
（1）可广泛应用于宾馆、酒店、桑拿浴室、医院、制药、食品等行业洗涤衣物
（2）可广泛应用于公共场合、厕所、生产场地的净化清洁。
