臭氧是强氧化剂，在灭菌、去污、漂白、除臭、分解化学物质的过程中，会原成(O2)或生成水(H2O)、二氧化碳(CO2)，不产生二次污染。在自然界中，主要由雷电所产生，所以它是"天赐的净化剂"。
臭氧在食品冻库行业，早在1996年美国组织了臭氧和食品界的科学技术专家委员会，开始调查并评估臭氧应用于食品工业的历史背景、现状与前途。用1年时间对臭氧应用于果品存放，鱼肉保鲜，水产净化，鸡蛋消毒储存，家禽养殖和加工等37个食品相关行业进行了实验和调研论证，明确了臭氧符合食品加工符合GRAS标准，臭氧被广泛应用
臭氧消毒三大原理
1.臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖氧化酶；直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁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；
2.臭氧能渗透细胞膜组织，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，并且将死亡菌体内的遗传基因，寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、枝原体及热原（细菌病毒代谢产物、内毒素）等溶解变性灭亡。
3.臭氧灭菌属于溶菌，是一种灭菌方式中最彻底的形式。既然臭氧能杀死病毒、细菌，但不会对健康的细胞有害，因为健康细胞具有强人的平衡酶系统。
臭氧在高电压强电场作用下，气体在电介质表面产生脉冲电晕放电，产生高浓度等离子体，电子和离子被强大 电场力作用加速与气体分子碰撞，在10s内使氧分子分解成单原子氧，在数10s内原子氧和分子氧结合成臭氧：
O2 + e →2O2O + 2O2 →2O₃
臭氧在水中是不稳定的；时刻发生还原反应，产生十分活泼的、具有强烈氧化作用的单原子氧 (O )，在产生瞬时，对水中细菌、微生物有机物质进行分解作用。
O₃ →O2 + (O )(O ) + H2O →2HO
臭氧在水中的“半衰期”为20mi m ( pH7.16时41min , pH10.14时为0.15min)。人们把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水对各种致病微生物均有极强的灭菌作用臭氧在水中不稳定，发生强烈氧化还原反应产生极活泼、具有强烈的氧化作用的单原子氧 (O )、羟基 (O H)。羟基氧化还原电位为2.18V，相当于氟的氧化能力。
臭氧在食品的应用如下
（1）冷库
臭氧对冷库、气调库中的果品、鸡蛋、鱼、肉类食品的贮存起到了防霉保鲜延长保鲜期等功效。
（2）食品生产用水
食品生产用水、需要大量的洁净水，而目前食品生产企业普遍存在两种状况：一是使用已被污染的水源；二是加工用水回用或延长使用时间。用臭氧的强氧化性给水消毒灭菌是从源头上解决产品质量控制、从根本上杜绝产品质量问题的最好解决方案。
（3）水产品加工
臭氧具有强氧化性，能够分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基（OH）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速。羟基（OH）对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧（O）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽孢等有强大的杀伤力。
（4）水产养殖：
随着海洋污染日益严重，近年来多次发生的赤潮、病毒，使鱼、虾、贝类大量死亡，海洋捕捞产量迅速下降，同时给水产养殖业带来极大的技术困难和经营风险。很多水产科技发达的国家研制使用臭氧消毒循环水处理技术，取得了明显的效果和巨大的经济效益。适于水产育苗、池塘养殖、工厂化养殖、种苗越冬和活海鲜储运，并已在青岛、锦州等地投入使用，使我国水产养殖、育苗业跨上一个新台阶，取得了显著的经济效益和社会效益。
应用臭氧可降解水中的有机物、氨氮、亚硝酸盐等物质，并杀灭水中的致病菌和浮游生物。避免因周边养殖池的污染、病毒而造成的交叉感染。大大提高鱼、虾、贝类育苗和养殖的成活率。
（5）食品加工车间消毒
在我国的GMP验证中推荐了臭氧消毒的方法。利用中央空调净化系统对空气进行静电除尘，并以中央空调系统的循环风作为臭氧的载体，扩散至所控制的整个洁净区域和封闭空间，对空气进行彻底杀菌消毒。替代令人头痛的甲醛熏蒸消毒法，节约了药剂费用和人力成本。清除积垢可使空调系统的运行效率明显提高，泵和压缩机的运行费用降低。同时还可延长设备寿命、改善设备性能。