其機理可以是以下幾個方面：
⑴臭氧很容易同細菌的細胞壁中的脂蛋白或細胞膜中的磷脂質、蛋白質發生化學反應，從而使細菌的細胞壁和細胞受到破壞（即所謂的溶菌作用），細胞膜的通透性增加，細胞內物質外流，使其失去活性。
⑵臭氧破壞或分解細胞壁，迅速擴散進入細胞里，氧化了細胞內酶或RNA、DNA，從而致死菌原體。在高壓強電場作用下，氣體在電介質表面產生脈沖電暈放電，產生高濃度等離子體，電子和離子被強大電場力作用加速與氣體分子碰撞，在10S內使氧分子分解成單原子氧，在數10S內原子氧和分子氧結合成臭氧：
O2+e→2O+2O2→2O3
臭氧在水中是不穩定的，時刻發生還原反應，產生十分活潑的、具有強烈氧化作用的單元子氧（O），在產生瞬時，對水中細菌、微生物有機物質進行分解作用。
O3→O2+(O)(O)+H2O→2HO
臭氧在水中的“半衰期”為20min（PH7.6時41min，PH10.4時為0.5min）。人們把含有臭氧的水叫做臭氧水。臭氧水對各種致病微生物均有較強的滅菌作用，臭氧在水中不穩定，發生強烈氧化還原反應，產生較活潑、具有強烈的氧化作用的單元子氧（O）、羥基（OH）。羥基氧化還原電位為2.8V，相當于氟的氧化能力。

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