臭氧的應用主要是滅菌消毒。這主要是因為臭氧有的氧化能力，臭氧在一定濃度下能與細菌、病毒、病原體等微生物產(chǎn)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。

臭氧殺菌機理以氧化作用破壞微生物膜的結構實現(xiàn)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(xù)滲透穿透膜而破壞膜內(nèi)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(zhì)而完成的。

食品行業(yè)應用臭氧的目的有兩個方面：一是殺滅微生物－殺菌消毒；二是氧化分解有機或無機物污染氣味－除臭凈化 。兩方面的應用基礎均依賴于O3的強氧化性能和不穩(wěn)定易分解的特性 。臭氧去除異味性能。依靠其氧化性能可快速分解產(chǎn)生臭味及其他氣味的有機或無機物質(zhì)。臭味的主要成分是胺R3N、硫化氫H2S、甲硫醇CH3SH等。臭氧對其氧化分解，生成物沒有氣味。

紫外線以光波輻射作用殺菌，只有照射到的位置且達到照射強度標準才有殺菌效果。食品加工車間很高、很大，照射強度與距離平方成反比，強度不夠，照射又有很大死角。臭氧為氣體，擴散性好，無死角，濃度均勻紫外線殺菌在相對濕度60%以上時效果急劇下降，80%濕度上時反可誘使細菌復活。臭氧則相反，濕度越高殺菌效果越好，對食品行業(yè)80%－90%高濕環(huán)境特別適合

臭氧與消毒劑比較： 臭氧作為廣譜無殘余污染的氣體消毒劑比食品行業(yè)常用的消毒劑（如過氧乙酸、高錳酸鉀、甲醛、二氧化硫）等具有特殊的性臭氧會自行分解為氧氣，不產(chǎn)生殘余污染，消毒后不需通風換氣。常規(guī)消毒均需通風換氣或化學中和，麻煩而又降低消毒效果。

按臭氧產(chǎn)生部件的結構劃分，有密閉式和開放式兩種。密閉式發(fā)生器的結構特點是密封體本身就是電極，臭氧能夠集中使用，如用于水處理。開放式發(fā)生器的電極是裸露在空氣中的，所產(chǎn)生的臭氧無法集中使用，通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發(fā)生器可代替開放式發(fā)生器使用。密閉式發(fā)生器的成本遠開放式發(fā)生器。值得注意的是，有些人把開放式發(fā)生器硬性封裝起來，冒充密閉式發(fā)生器。這樣做的結果是由于大量的熱量無法及時散發(fā)，臭氧衰減嚴重，發(fā)生器也很快燒損。