臭氧是氧（ O₂ ）的同素異形體，化學分子式為O₃。

臭氧具有 一種 特殊的刺激性氣味，因此被稱為臭氧 。 臭氧是一種不穩定氣體， 它的 氧化力極強 ， 在常溫下 呈現淡 藍色。

臭氧 的比重稍大於 空氣，溶點為－ 192.5±0.4℃ ，沸點為－ 111.9±0.3℃ ，略溶于水， 在水中的 溶解度比氧大 13 倍，比空氣大 25 倍。臭氧的化學性質極不穩定，在空氣和水中都會逐漸重新解構成為氧氣（ O₂ ） ，以讓自己趨於穩定的狀態 。 1 ％濃度的臭氧水溶液在常溫狀態下的半衰期只有 16 分鐘，所以臭氧不能如其它常用的工業氣體般以鋼瓶貯存備用，只能當下生產，立即使用。

臭氧具有相當程度的毒性，當空氣中臭氧濃度達（ 6.25-62.5 ） ×10 － 5m ol / L （ 3 － 30m g/m3 ）時，居於其間的人將開始出現頭疼及呼吸器官局部麻痹等症狀；濃度達到（ 3.125×10 － 4 － 1.25×10 － 3 ） mol / L （ 15 － 60m g/m3 ）時，則對人體將可能產生重大性的危害。

臭氧對人體的毒性還和接觸時間有關，例如長期接觸 1.748×10 － 7m ol/L （ 4ppm ）以下的臭氧會引起永久性心臟障礙，但即使接觸 20ppm 以下高劑量臭氧的時間只要不超過 2 小時，對人體亦不會產生永久性的傷害。

由於臭氧有一種很很特殊的味道，只要到達 0.1ppm 濃度時，常人的嗅覺就能偵測到，這是使用臭氧不容易出現因臭氧中毒而導致死亡的原因。

臭氧具有很強的氧化性，除了金和鉑外，臭氧幾乎對所有的金屬都會產生腐蝕作用。鋁、鋅與臭氧接觸會被強烈氧化，但含鉻合金有很強的抗臭氧腐蝕性，因此，工業上製造臭氧產生設備時，與臭氧發生直接接觸的零組件，通常使用含鉻量 25 ％的不銹鋼來製造。

臭氧對非金屬材料也有強烈的腐蝕作用，即使是相當穩定的聚氯乙烯材料在臭氧環境當中，也無法如不銹鋼般可以應用自如，因此，在臭氧環境當中的材料應用必須慎選，比如說：密封材料必須採用耐腐蝕能力強的矽膠或耐酸橡膠等，而不能使用常用的普通橡膠。

臭氧可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，並可破壞肉毒桿菌的毒素。臭氧被廣泛的應用於廢水處理廠、飲用水、游泳池、浴池、瓶裝水、醫院無菌室、流動水消毒、冷卻水塔、動物園和湖泊、水產養殖、去色、去味、石油化工、食品生產、大氣細菌控制、除化學藥物、實驗室、果蔬保鮮、魚蝦保鮮等等領域。

應用臭氧處理後，水中的細菌去除率為 99.985 ％－ 99.998 ％。有機物減少了 40 ％，色度去除率為 77 ％，亞硝酸鹽類去除率為 79.5 ％，類蛋白氨去除率為 11.9 ％。