臭氧极其活跃，其消毒原理是：臭氧在常温、常压下分子结构不稳定，很快自行分解成氧气（O2）和单个氧原子（O）；后者具有很强的活性，对细菌有极强的氧化作用，将其杀死，多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧原子（O2），不存在任何有毒残留物，故称无污染消毒剂，它不但对各种细菌（包括肝炎病毒，大肠杆菌，绿浓杆菌及杂菌等）有极强的杀灭能力，而且对杀死霉素也很有效。"
1、臭氧的灭菌机制及过程类属于生物化学过程， 氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶。
2、直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA，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产和繁殖过程到破坏。
3、渗透胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透畸变，导致细胞溶解死亡。并且将死亡菌体内遗传基因、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。
综观无菌技术对微生物作用的原理可分为抑菌、杀菌和溶菌三种。应用臭氧作灭菌剂是属于溶菌。所谓溶菌，即可达到“彻底、永久地消灭物体表面所有微生物”的效果。
臭氧消除有害物原理
A.由于活氧分子极强的氧化还原能力，将甲醛、甲烷、氨等化学挥发性气体氧化分解；
其化学式：甲烷 CH4 + 2O3 = CO2 + 2H2O +O2
甲醛 H2CO +2O3 = CO2 + H2O +2O2
氨 2NH3 +2O3 = N2O +3H2O + O2
B.由于活氧分子极强的杀菌能力，将病毒、病毒或微菌细胞膜氧化分解；进而，使细胞质流失，使细胞质流失，以破坏消灭病菌；当微菌被清除后，即无法进行分裂繁殖，臭味自然不再发生