臭氧水杀灭情况有些不同，其氧化反应有两种，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，由于羟基OH为氧化性的氧化剂，因此臭氧水的杀菌速度极快。
臭氧能氧化分解细菌、病毒内部氧化葡萄糖所的葡萄糖氧化酶，并直接与细菌、病毒发生作用，氧化并穿透其细胞壁，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌、病毒的新陈代谢和繁殖过程遭到破坏，而夺取细菌病毒的生命。同时还可以渗透细胞膜组织、侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞溶解性死亡，并将死亡菌体内的遗传基因、寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热源（内毒素）等溶解死亡。综观无菌技术对微生物作用的原理可分为型、杀菌和溶菌型三种。臭氧灭菌消毒属于溶菌型剂体，可以达到“、地消灭物体内部所有微生物的目的”，不仅这样而且它的作用是瞬间完成的。
臭氧的应用主要以发生量来确定，分为气态下消毒和液态下消毒两大类。臭氧发生量和使用量一般按照发生量的额定发生量乘以时间来确定，但在不同的用途和不同的场所应计出衰减量而后确定。臭氧发生器在使用中，气源的配置直接影响臭氧的发生浓度、产量和纯度，气源一般分为普通气源、干燥空气源、富氧气源和工业氧气气源四种，以上气源的配置 ，在发生装置相同的情况，浓度和产量依次递增。按照应用常识，一般不应配置普通气源，因为这会影响发生装置的连接使用寿命并导致发生量不稳定。
水中应用浓度
◎水应用中臭氧溶解度在0.1mg/L～10mg/L之间。低值作为水消毒净化要求的低浓度，高值作为“臭氧水消毒剂” 可达到的浓度值。
◎自来水臭氧睁化，国际常规标准为0.4mg/L的溶解度值，保持4分钟，即CT值为1.6。
◎水中余臭氧浓度保持在0.1～0.5mg/L作用5～10min可达消毒目的。
◎臭氧水消毒灭菌是的，消毒作用在瞬间发生。清水中臭氧浓度一旦达到，在0.5～1分钟内就杀死细菌，在浓度达4mg/L，在1分钟内乙肝病毒灭活率为。
◎Herbold报道：20℃条件下，水中臭氧浓度达0.43mg/L时，可将大肠杆菌杀灭，10℃时仅需0.36mg/L即可全部杀灭。
◎臭氧浓度为0.25～38mg/L时，仅需几秒或几分钟完全灭活甲型肝炎病毒（HAV）。
◎矿泉水中臭氧溶解度在0.4～0.5mg/L时，即可满足杀菌保质要求。合理的臭氧投放量为1.5～2.0mg/L。
◎瓶装水处理应达0.3～0.5mg/L的臭氧溶解度值，要求投加臭氧应满足 1m3水2gO3的发生量。根据实践经验，臭氧发生浓度8mg/L时容易达到浓度。
从世界的臭氧技术产业来看，以水处理的杀菌净化为主要市场，而水净化臭氧装置包括臭氧源与气水混合装置两部分。臭氧发生器应提供足够浓度与产量的臭氧，混合装置以率使臭氧溶解在水中，即达到一定的臭氧溶解度。因此，一台好的臭氧发生器要有优良的气水混合装置，使臭氧能地和水混合，使水中的臭氧溶解度能满足完全杀菌。
应用的机理与性
食品行业应用臭氧的目的有两个方面：一是杀灭微生物－杀菌消毒；二是氧化分解有机或无机物污染气味－除臭净化 。两方面的应用基础均依赖于O3的强氧化性能和不稳定易分解的特性 。
杀菌消毒
臭氧为气体消毒剂，其杀菌过程为强氧化作用使微生物细胞中的多种成分产生反应，从而产生不可逆转的变化而死亡。一般认为，臭氧灭活病毒是通过直接破坏其核糖核酸(RNA)或脱氧核糖核酸（DNA）物质完成的。而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧作用于细胞膜，使膜构成成分受损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至杀死。湿度增加提高杀灭率，是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏。
除臭净化
臭氧去除异味性能。依靠其氧化性能可快速分解产生臭味及其他气味的有机或无机物质。臭味的主要成分是胺R3N、硫化氢H2S、甲硫醇CH3SH等。臭氧对其氧化分解，生成物没有气味。
臭氧具有杀菌快速、、无残留、节能环保等优点，可用于工厂、学校、医院、家居、农业、餐饮等诸多场所的空气杀菌和水杀菌消毒。
臭氧具有功效：强氧化性，有四大功用：灭菌、氧化、脱色、除味；
臭氧灭菌特点：具有广谱性、性、环保性、操作方便、使用经济和性能稳定、寿命长等特点；
臭氧灭菌介绍：臭氧灭菌的过程属于生物化学反应，臭氧灭菌有以下三种形式：
1、臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖氧化酶；直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁DNA和RNA，分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏；
2、渗透细胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因，寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。
3、臭氧灭菌属于溶菌，是一种灭菌方式中的形式。健康细胞具有强人的平衡酶系统，因而臭氧对健康细胞无害。
臭氧又称活氧、高能离子氧、三原子氧，臭氧为纯净物。在常温下，易分解，生成氧气和氧原子。用于水和空气的消毒，在化学工业中用作强氧化剂。
臭氧可杀灭细菌繁殖体和牙胞、病毒、真菌等。杀灭率在90% 以上。对于病毒的灭活是通过O3（臭氧）的强氧化作用，直接破坏其RNA或DNA，对细菌、真菌类微生物则是先破坏其细胞膜继而氧化分解细菌的葡萄糖、脱氢氧化酶，导致细菌膜继而氧化过程被破坏，从而造成微生物的死亡。
臭氧消毒机主要用于食品药品化妆品等行业的加工车间和类似场所的空气灭菌和物体表面灭菌。臭氧消毒机按安装形式可分为：移动式、壁挂式、吊灯式、落地式等。臭氧消毒机在制药厂GMP车间和HVAC系统配套使用时，通常分为内置式和外置式两种。使用臭氧发生器制取臭氧的机器称为臭氧消毒机，这里臭氧作为消毒剂使用。