臭氧殺菌機理以氧化作用破壞微生物膜的結構實現殺菌作用。臭氧作用于細胞膜，使膜構成成份受損傷而導致新陳代謝障礙，臭氧繼續滲透穿透膜而破壞膜內脂蛋白和脂多糖，改變細胞的通透性，導致細胞溶解、死亡。而臭氧滅活病毒則認為氧化作用直接破壞其核糖核酸RNA或脫氧核糖核酸DNA物質而完成的。

臭氧水殺滅情況有些不同，其氧化反應有兩種，微生物菌體既與溶解水中的臭氧直接反應，又與臭氧分解生成之羥基OH的間接反應，由于羥基OH為氧化性的氧化劑，因此臭氧水的殺菌速度極快。

臭氧能氧化分解細菌、病毒內部氧化葡萄糖所的葡萄糖氧化酶，并直接與細菌、病毒發生作用，氧化并穿透其細胞壁，破壞其細胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌、病毒的新陳代謝和繁殖過程遭到破壞，而奪取細菌病毒的生命。同時還可以滲透細胞膜組織、侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖，使細胞發生通透性畸變，導致細胞溶解性死亡，并將死亡菌體內的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱源（內毒素）等溶解死亡。綜觀無菌技術對微生物作用的原理可分為型、殺菌和溶菌型三種。臭氧滅菌消毒屬于溶菌型劑體，可以達到“、地消滅物體內部所有微生物的目的”，不僅這樣而且它的作用是瞬間完成的。

安全濃度人們允許接觸的臭氧濃度不大于0.2mg/m3。

◎臭氧工業衛生標準： 國際臭氧協會： 0.1 ppm，接觸10小時 美 國： 0.1 ppm，接觸 8小時 德、法、日 本： 0.1 ppm 中 國： 0.15ppm

◎家用臭氧消毒柜外臭氧泄漏量不得超過0.2mg/m3（指1.5米以外），消毒一個周期后殘留濃度不得大于0.2mg/m3。

◎動物試驗表明，臭氧毒性的起點濃度為0.3ppm，而人對空氣中臭氧可嗅知的濃度為0.02～0.04ppm，根據臭氧對肺功能毒性的試驗結果，提出1.5～2.0ppm為臭氧允許濃度的上限。衛生部規定臭氧高允許濃度為0.2mg/m3。

從世界的臭氧技術產業來看，以水處理的殺菌凈化為主要市場，而水凈化臭氧裝置包括臭氧源與氣水混合裝置兩部分。臭氧發生器應提供足夠濃度與產量的臭氧，混合裝置以率使臭氧溶解在水中，即達到一定的臭氧溶解度。因此，一臺好的臭氧發生器要有優良的氣水混合裝置，使臭氧能地和水混合，使水中的臭氧溶解度能滿足完全殺菌。

作用
（1）臭氧是強氧化劑,可以滅空氣、水中的有害細菌和毒,家庭用臭氧機可以用于家庭的居室、廚衛、電器（冰箱、洗衣機等）、櫥柜等空氣的菌,也可用于水的菌。
（2）消毒,臭氧可以降解瓜果、蔬菜表面殘留農,可防腐保鮮,清除異味,適合于水果、生菜、腌制菜的清洗；可對衣物被褥等進行消毒處理。
（3）除臭,臭氧可以分解臭氣分子,用于廚衛、衣物的除臭。
（4）臭氧可以分解甲醛等有機揮發性有害氣體,可用于裝修污染的治理；也可以幫助清新空氣。

臭氧消毒機主要用于食品藥品化妝品等行業的加工車間和類似場所的空氣滅菌和物體表面滅菌。臭氧消毒機按安裝形式可分為：移動式、壁掛式、吊燈式、落地式等。臭氧消毒機在制藥廠GMP車間和HVAC系統配套使用時，通常分為內置式和外置式兩種。使用臭氧發生器制取臭氧的機器稱為臭氧消毒機，這里臭氧作為消毒劑使用。