臭氧殺菌過程為強氧化作用使微生物細胞中的多種成分產生化學反應，從而導致不可逆轉的變化而死亡。壹般認為，臭氧滅活病毒是通過直接破壞核糖核酸（RNA）或脫氧核糖核酸（DNA）物質完成的，而殺滅細菌、黴菌類微生物則是臭氧首先作用於細胞膜並將膜破壞，進而破壞膜內組織，直到殺死。
由於臭氧的強氧化性和廣譜性，具有消毒、殺菌、除臭、除味等作用，在許多領域得以廣泛應用。 壹、臭氧產品與常用消毒劑相比具有特殊的優越性：
（1）殺菌能力與過氧乙酸相當，高於甲醛、二氧化氯、高錳酸鉀及氯制劑等化學消毒劑；
（2）殺菌後剩余的臭氧會自行分解為氧氣，不產生殘留造成汙染，這壹點是任何化學消毒劑所無法比擬的。
二、臭氧與食品行業常用消毒劑相比具有特殊的優越性：
（1）紫外線只有照射到物體表面且達到壹定的照射強度標準才有殺菌效果。食品車間壹般比較高大，致使紫外線照射強度遠遠不夠，特別是距離遠，照射產生很大死角，如加工案板下部等。臭氧為氣體，滲透性強，擴散性好，濃度均勻，沒有死角；
（2）紫外線照射殺菌需要較長的作用時間，壹般要照射6小時以上，而符合標準濃度的臭氧只需開機1小時以上；
（3）紫外線照射殺菌在環境相對濕度達到60%以上時，消毒效果急劇下降，濕度達到80%以上時，反而可誘使細菌復活。臭氧則相反，濕度越高，殺菌效果越好。這是由於高濕度下細胞膜膨脹變薄，其組織容易被臭氧破壞，這壹特性對於食品行業中普遍存在的高濕環境特別適合；
（4）紫外線照射時生產人員必須離開現場，照射完成後無法用低功率的紫外線照射保潔；臭氧消毒時生產人員必須離開現場，消毒完成後可以調低臭氧發生量，用符合國家衛生標準的低濃度臭氧繼續保持生產車間的空氣清潔。