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。而臭氧灭活病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。
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 。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。
紫外线以光波辐射作用杀菌，只有照射到的位置且达到照射强度标准才有杀菌效果。食品加工车间很高、很大，照射强度与距离平方成反比，强度不够，照射又有很大死角。臭氧为气体，扩散性好，无死角，浓度均匀紫外线杀菌在相对湿度60%以上时效果急剧下降，80%湿度上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高杀菌效果越好，对食品行业80%－90%高湿环境特别适合