臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。它的消毒原理是：1、臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活死亡。2、臭氧直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。3、臭氧透度过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
使用臭氧消毒时要注意，臭氧为强氧化剂，对多种物品有损坏，浓度越高对物品损坏越重，可使铜片出现绿色锈斑，橡胶老化、变色、弹性减低，以致变脆、断裂，使织物漂白褪色等。