臭氧的应用基础是其极强的氧化能力与灭菌性能。臭氧在污染治理、消毒、灭菌过程中，还原成氧和水，故在环境中不存在残留物。臭氧对有害物质可进行分解，使其转化为无毒的副产物，有效地避免残留而造成的二次污染。对于臭氧产品的开发，已使其在众多领域中得到了广泛的应用，取得很好的效益。
臭氧应用型产品品种繁多，按用途可分为水处理、化学氧化、仪器加工和医疗四个领域。按应用场合，大致可分为两大类，一类是在空气中的应用；另一类是在水中的应用。这里我们主要讨论其在室内空气中的应用。
臭氧在室内空气中的应用是借助将臭氧直接与室内空气混合或将臭氧直接放室内空气中，利用臭氧极强的氧化作用，达到灭菌消毒的目的。由于次臭氧直接释放到空气中，整个室内空间及该空间的所有物品周围，都充满了臭氧气体，因而消毒灭菌范围广，其工作量也比消毒水喷洒和擦洗消毒小得多，因而应用非常方便。
1、用于医院灭菌消毒
医院是病人聚集的场所，病毒菌的发生及传播都较为严重，医院为了保护病人的健康、康复和避免交叉感染，都有很严格的灭菌消毒规程与制度。目前医院的灭菌消毒方式主要是：
①利用紫外线进行空间空气灭菌消毒；
②用高锰酸钾、过氧乙酸药浸泡及烧、蒸、煮等手段进行医疗器械用品灭菌消毒；
③采用泼洒来苏水方法进行大面积普杀。
紫外线灭菌目前主要用于手术室、无菌室等重要场合，其缺点是灭菌速度慢、成本高、有死角（阴影），紫外线对人体皮肤可构成伤害，使用要求严格。药液浸泡及烧、蒸、煮不适合空气消毒。泼洒来苏水会使医院出现特殊的气味。而采用臭氧气体消毒能克服这些不足。目前不少医院已采用臭氧产品。医疗器械及物品洗涤采用高浓度的臭氧水，也较药物优越。阻碍医院使用臭氧产品的主要原因是经济条件（更换设备需要资金）和已经形成的灭菌习惯或规范。
2、公共场所灭菌消毒
候车（船、机）室、电影院、股票交易厅、会议室、银行业务室、酒店、舞厅、
夜总会等，人员的流动量较大，除空气较污浊外，病毒菌的交叉感染对人们的健康都扔很大的威胁，特别是乙肝病毒、感冒病毒等，使人们防不胜防，臭氧在这些公共场所的灭菌消毒方面有着较大的市场。
3、家庭灭菌消毒
人体的呼吸代谢、卫生间臭气的逸出，居室内部装修和装饰，将各种各样的空气污染物带到室内，严重污染了居室的空气环境。空调的普及使居室密闭性提高，这样，一方面限制了室内外空气的交换；另一方面早于创造了冬暖夏凉的环境，使得细菌更易繁殖，特别是潮湿地区。总的来说，居室空气污染通常比室外更严重，采用臭氧进行居室空气净化十分必要。
4、特殊场所的灭菌消毒
一些特殊场所采用臭氧不可忽视；如在军用及一些专用船舱（如：太空舱、潜水舱、坦克舱、救护车舱）内，安装高效臭氧发生器，可净化舱内污浊空气，消除异味，灭菌消毒。
5、消毒柜及食品的灭菌、消毒、除臭和保鲜
目前市场上可见到各种各样的消毒柜，有红外线型的、紫外线型的、也有臭氧型的、红外线型的耗电量大，使用费高；紫外线型的只对紫外线照到的地方有灭菌作用，作用面积小，效果差；而臭氧型的则是靠弥漫在餐具周围的臭氧气体进行灭菌，耗电少，灭菌效果好，弥补了红外线型与紫外线型消毒柜的不足。
臭氧除了具有灭菌消毒作用外，其强氧化性可快速分解带有臭味及其他气味的有机或无机物质，可以氧化分解果蔬新陈代谢作用呼吸出的催熟剂——乙烯气体HC22，所以它还具有消除异味、防止老化的保鲜的作用。臭氧用于食品、果品、蔬菜等保鲜已是欧美、日本等国非常普及的事，已经渗透到生产、储存、运输的各个环节。
