臭氧消毒是以氧原子的氧化作用破坏微生物膜的结构，来实现杀菌消毒的作用。与其它杀菌剂不同的是，臭氧能与细菌细胞壁脂类的双键反应，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。
而所谓的臭氧，指的是一种天蓝色腥臭味气体，可以吸收、阻挡并削弱对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球上。目前，臭氧已广泛用于水处理、空气净化、食品加工、医疗、医药、水产养殖等领域的消毒。
臭氧消毒原理认为是一种氧化。（1）臭氧对灭活的机理：臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应,穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。
（2）臭氧对病毒的灭活机理：臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。
臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。臭氧杀菌消毒机理:①臭氧分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄酶。②直接与细菌、病毒作用，破坏其细胞壁和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。③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。
需要注意的是们虽然臭氧可以起到杀菌消毒的作用，但其也是温室效应气体之一，杀灭细菌的同时也对人体细胞构成损伤，会危害人体健康。臭氧对人体呼吸道粘膜有刺激，如果臭氧的含量比较高的话，就会引起强烈咳嗽。所以，用臭氧消毒空气，必须是在人不在的条件下，消毒后至少过30分钟才能进入房间里。除此之外，浓度越高的臭氧对物品的损坏越重。它可使铜片出现绿色锈斑、橡胶老化，同时还会使织物漂白褪色等情况。
