臭氧杀菌器整个原理是由臭氧产生氧化能力很强的单原子氧（O），其氧化还原电位2.07V，在这样强氧化作用下可以促使生物细胞中的多种成分产生反应，从而产生不可逆转的变化而死亡。通常运用在工业废水去COD、脱色、催化氧化、杀菌消毒、除味、二次供水消毒等处理工艺中。臭氧杀菌原理臭氧灭菌或抑菌作用，通常是物理的、化学的及生物学等方面的综合结果。

其处理过程可以分为以下几步：首先作用于细胞膜，导致细胞膜的通透增加，细胞内物质外流，使细胞失去活动；然后促使细胞活动必需的酶失去活性 ；最后破坏细胞内的遗传物质或使其失去功能。通常情况下杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧首先作用与细胞膜，使细胞膜的构成收到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直到死亡。

臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物，多余的臭氧最终还原成氧气，在被消毒物品上不存在残留物，没有任何遗留污染问题，可直接用于食品的消毒灭菌。这一点是其他任何化学消毒方法无可比拟的。臭氧杀菌器广泛应用于矿泉水、纯净水、山泉水、饮料的杀菌。市政自来水杀菌、游泳池水净化消毒。食品、水产品、水果、蔬菜的杀菌，防霉、保鲜、残余农药处理。污水处理、印染废水脱色、降低COD。也可以应用于工厂、医院、宾馆、空气净化消毒。