水经臭氧处理,可达到降低COD、杀菌、增加溶解氧、脱色除臭、降低浊度几个目的。

臭氧的消毒能力比氯更强。对脊髓灰质炎病毒,用氯消毒,保持0.5mg/L~ 1mg/L余氯量,需1. 5h ~ 2h,而达到同样效果,用臭氧消毒,保持0.045mg/L~0.45mg/L剩余O₃，只需2min。若初始O₃超过1mg/L,经1min接触,病毒去除率可达到99.99%。臭氧的杀菌力强,速度快，能杀灭氯所不能杀灭的病毒和芽孢,而且出水无异味，但当投量不足时，也可能产生对人体有害的中间产物。在工业废水处理中,可用臭氧氧化多种有机物和无机物,如酚、氰化物.有机硫化物,不饱和脂肪族及芳香族化合物等。

将混凝或活性污泥法与臭氧化联合,可以有效地去除色度和难降解的有机物。紫外线照射可以激活O₃分子和污染物分子,加快反应速度,增强氧化能力,降低臭氧消耗量。目前臭氧氧化法存在的缺点是电耗大,成本高。