氧（O3）是氧氣(O2)的同素異形體，它是一種具有特殊氣味的淡藍色氣體。分子結(jié)構(gòu)呈三角形，鍵角為116°，其密度是氧氣的1.5倍，在水中的溶解度是氧氣的10倍。臭氧是一種強氧化劑，它在水中的氧化還原電位為2.07 eV，僅次于氟（2.5eV），其氧化能力高于氯（1.36eV）和二氧化氯（1.5eV），能破壞分解細菌的細胞壁，很快地擴散透進細胞內(nèi)，氧化分解細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等，也可以直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞細胞、核糖核酸（RNA），分解脫氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)類和多糖等大分子聚合物，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。細菌被臭氧殺死是由細胞膜的斷裂所致，這一過程被稱為細胞消散，是由于細胞質(zhì)在水中被粉碎引起的，在消散的條件下細胞不可能再生。應(yīng)當指出，與次氯酸類消毒劑不同，臭氧的殺菌能力不受PH值變化和氨的影響，其殺菌能力比氯大600-3000倍，它的滅菌、消毒作用幾乎是瞬時發(fā)生的，在水中臭氧濃度0.3 - 2 mg/L時，0.5 - 1min內(nèi)就可以致死細菌。達到相同滅菌效果（如使大腸桿菌殺滅率達99%）所需臭氧水藥劑量僅是氯的0.0048%。

應(yīng)當注意，雖然臭氧是強氧化劑，但其氧化能力是有選擇性的，像乙醇這種易被氧化的物質(zhì)卻不容易和臭氧作用。