臭氧，化學式為O3，因其類似魚腥味的臭味而得名。臭氧是一種強氧化劑，具有很強的殺菌消毒、漂白、除味等特性，因此廣泛應用于飲用水消毒、食品加工殺菌凈化、醫療衛生和家庭消毒等方面，但是過量的臭氧會使水中溴化物絕大部分被氧化成對人體有害的溴酸鹽。《生活飲用水衛生標準》GB 5749-2006中，對水質中的臭氧有明確的限值：出廠水和末梢水限值≤0.3mg/L，末梢水余量≥0.02mg/L。

臭氧分析主要有光譜分析和電化學分析。常用檢測方法主要為碘量法、靛藍二磺酸鈉分光光度法、紫外吸收法和化學發光法。分光光度法不僅體積小巧，測試性價比高，易于攜帶保管，比較適合于在農村或縣級實驗室推廣使用。其檢測原理是靛藍二磺酸鈉分光光度法是在酸性條件下，臭氧迅速氧化靛藍，使之褪色，吸光率的下降與臭氧濃度的增加呈線性。

臭氧幾乎對所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果。其消毒機理是：臭氧是一種強氧化劑，其分子極不穩定，能分解產生氧化能力極強的單原子氧(O)和羥基(OH)，是獨有的融菌型制劑，可迅速融入細胞壁，破壞細菌、病毒等微生物的內部結構，短時間內破壞細菌、病毒、各種霉菌、真菌、原蟲孢體卵囊及微生物的生物結構，使之失去生存條件。

臭氧不能像其它工業氣體一樣可以用瓶貯存，一般通過臭氧發生器現場生產。其系統部件通常由四部分組成包括氣源制備、臭氧發生、接觸反應和尾氣處理。應用系統常見的工況影響因素有氣源純凈度，設備腔體溫度以及氣液混合方式。原料氣體中的油、粉塵和水分都會在電暈放電的臭氧發生器內產生短路電弧，降低放電效率使臭氧濃度減少。設備腔體溫度過高加快臭氧分解，影響生成效率。常見的臭氧與水混合的方式有鼓泡法、射流法、混合泵等幾種，不同的方式混合效率不同。

臭氧不僅滅菌速度快，滅菌率高，還可去色除臭，但很不穩定，容易被還原分解，持續性差，因此，一般與其他消毒劑聯合使用，比如氯，以維持水中一定消毒劑水平。臭氧雖然自身會分解成氧氣，但消毒過程仍會產生副產物，如氮氧化物、溴酸鹽、甲醛等。