臭氧具有強氧化性，有四大功用：氧化、滅菌、脫色、除味。
臭氧的應用主要是滅菌消毒。這主要是因為臭氧有極強的氧化能力，臭氧在一定濃度下能與細菌、病毒、病原體等微生物產生生化反應。臭氧具有很高的能量，在常溫、常壓下很快自行分解為氧（O2）和單個氧原子（O），單個氧原子具有很強的活性，對細菌、病毒、病原體等微生物具有較強的氧化作用。
國際衛生組織對其滅菌功效曾歸納比較，臭氧與其它殺菌劑對大腸桿菌的殺滅效果依次為：臭氧（O3） > 次氯酸（HClO） > 二氧化氯（ClO2）> 銀離子（Ag+） > 次氯酸根（ClO） > 高鐵酸鹽（Fe3+） > 氯胺（NHCl3）。