臭氧殺滅細菌和病毒的作用通常是物理的、化學的及生物的等幾個方面的綜合作用，其作用機制可歸納為以下幾點：

1、作用於細胞膜導致細胞膜的通透性增加，細胞內物質外流，使細胞失去活力。 

2、使細胞活動必須的酶失去活性。這些酶是合成細胞的重要成分。 

3、破壞細胞內遺傳物質導致新陳代謝障礙直至死亡，這壹過程也是極為迅速的。展坤劉梅提示消毒沒有二次汙染，是目前最綠色的消毒劑。

臭氧對微生物之殺滅效果

對細菌繁殖體 有關臭氧的殺菌實驗報告較多，伍學洲等在無菌罩（0.7ppm/m3）通入臭氧，試驗觀察發現經臭氧作用20分鐘和30分鐘對大腸桿菌殺滅率為97.5％和100％；對金黃葡萄球菌殺滅率為93.7％和100％；對綠膿桿菌的殺滅率為84.6％和89.8％。Herbold等報道20℃條件下將臭氧氣體通入流動的水中當水中臭氧濃度達0.43mg/L時可將大腸桿菌100％殺滅。白希堯等亦發現臭氧水溶液殺菌作用強大且速度極快，濃度為0.3mg/L的臭氧溶液作用1分鐘對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率均為100％。

對細菌芽孢 瞿發林等報告在34℃±1℃的條件下以5.50mg/m3濃度臭氧作用45分鐘可將100ml塑料瓶內滴染的枯草桿菌黑色變種芽孢全部殺滅。歐陽川等在動態實驗條件下將臭氧氣體持續通入染菌養殖水中，發現為不中臭發現當水中臭氧濃度為8.87－4.61mg/L時作用3－10分鐘可將養殖水中的枯草桿菌黑色變種芽孢殺滅99.99％。

對病毒 臭氧可滅活多種病毒且速度很快1分鐘可以滅活90％的卵囊；二氧化氯則須作用1小時，80ppm的氯和80ppm的氯氨均須90分鐘才能達到同樣的滅活效果。

臭氧對藻類的殺滅作用 用臭氧處理30分鐘含40－50萬個/ml單胞藻及原生動物的海水以後，再用顯微鏡觀察發現其所有的原生動植物呈爆炸性死亡，把經臭氧處理的海水繼續培養兩個星期以後檢驗測試仍未發現任何生物，且水質清澈透明，取赤潮海水進行30分鐘臭氧處理後紅色赤潮海水被氧化變為白色透明，水中夜光蟲全部被殺死且呈粉碎狀。

臭氧化消毒技術優缺點：

優點：

1、臭氧消毒作用是極強的，不管是細菌病毒，還是未萌動的孢子都具有殺滅作用。 

2、殺滅速度快，是氯的600－3000倍，在相同的滅菌作用時（滅大腸桿菌率為99.9％）其濃度是氯的0.000048倍。

3、臭氧消毒過程中產生的氧化物是無毒、無味能生物降介的物質。

4、臭氧能很快分解為氧，不會產生二次汙染，被人們稱之為“潔凈的消毒劑”。而且提高養殖用水中的溶氧量。 

5、臭氧氣體遊離狀態，消毒中不會產生死角。 

6、臭氧在消毒過程中通過其氧化絮凝作用對水質起到壹定的凈化作用。

7、臭氧消毒技術可用於養殖用水飲用水海水、汙水處理也可，用於環境物體等消毒應用範圍廣，被稱之為“萬能消毒劑”。

8、臭氧在應用中，只能就地產生，所以簡便、完全、可靠、經濟。

缺點：

1、對消毒後的物質無保護性余量。

2、臭氧是有毒氣體過量會使人的呼吸系統出現障礙，這就要求密封使用使人不在臭氧過量的環境中停留過長時間。