臭氧不穩定，不能貯存，故只能現場制造和應用。臭氧消毒的獨特優點在于它能高速和高效地殺滅病菌和病毒，消除囊孢。此外，它能氧化許多種有機化合物，而且臭氧分解后的唯一產物是氧。消毒作用在很寬的溫度和pH值范圍內有效。缺點是電耗大、費用大、沒有持續的剩余消毒作用。

在大多數情況下,對低濁度（≤1度）和低有機物的水消毒，臭氧化5分鐘后的臭氧剩余量為0.1毫克／升即可滿足要求。達到這一剩余量的臭氧投量，取決于預處理的程度。在給水處理中，其投量范圍一般為1.5～3毫克／升；而在廢水的高級處理中,為使每100毫升水中的大腸桿菌含量降至2.2個以下,每升水需要的臭氧投量約為15毫克。