臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，O3对霉菌都有杀灭作用。O3由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以，O3是一种无污染的消毒剂。O3为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。
臭氧作为一种强氧化剂，它能消毒我们日常生活中饮用水吗？会不会对人造成什么伤害呢？是可以的，现在臭氧消毒作为氯消毒的替代方法，在饮用水处理中被越来越多地应用。试验表明，臭氧几乎对所有细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果。
其实臭氧是一种气体消毒，能破坏分解细菌的细胞壁，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生，主要用于空气、水和物体表面的消毒。目前我国已经有很多臭氧发生器和臭氧消毒装置投入使用了。
消毒后的水无毒、无味、无副反应、无物染、无水质改变。臭氧改变微生物蛋白结构后，氧气直接挥发，微生物被杀灭。对水中的矿质营养没有破坏。无需耗能（不用加热），操作简单（气体稀释后直接由通入水中），消毒全面彻底速度快。
臭氧对饮用水消毒，按照饮用水水源、水质的分级状况，必须进行常规净化处理(如絮凝、沉淀氯化、过滤臭氧消毒)。臭氧用于饮用水消毒，最适当的水中溶解臭氧量为0.5~12mg/L (根据水质情况，选择适当投加量)，接触时间不少于10分钟。供水管网在2000米之内时，用臭氧消毒过的饮水，不必投加其它消毒剂。供水管网在2000米以上时，为防止管道逆式处理水中幸存下来的一些浮游生物的增殖并使水产生异味，臭氧消毒以后，应使水中保持-定的臭氧量(0.05~0. 1mg/L)。对一级水源(水质良好的地下水)和二次供应的饮用水，臭氧的投加量为0.2~0.4mg/L，臭氧尾气排放后，处理水可直接送入供水干管。投入量大于1.5mg/L 时，处理水须停留5~10分钟后再送入供水干管。
臭氧消毒灭菌方法与常规的灭菌方法相比具有以下特点:
(1)高效性。臭氧消毒灭菌是以空气为媒质，不需要其他任何辅助材料和添加剂。所体包容性好，灭菌彻底，同进还有很强的除霉、腥、臭等异味的功能。