臭氧的原理主要涉及其作為強氧化劑的性質和在大氣中的作用。
臭氧（O3）是一種由三個氧原子組成的氣體，在自然界中，臭氧主要通過太陽紫外線的照射，使氧氣分子分解並重新組合成臭氧。在人工製造過程中，臭氧可以通過紫外線照射、電解、放射化學法或介質阻擋放電法等方式產生。
臭氧的消毒原理在於其強氧化性，它能與微生物的細胞膜、核酸、酶和其他生物分子發生反應，破壞這些分子的結構和功能。臭氧能穿透細胞膜，與脂質相互作用，導致細胞膜的氧化損傷和破裂。此外，臭氧還能抑制微生物體內酶的活性，阻止其正常的代謝過程，並通過與核酸結合，引起氧化反應，導致DNA或RNA鏈斷裂，從而阻止微生物的複製和生長。最終，這些作用共同導致微生物死亡。
在大氣中，臭氧主要存在於平流層，這裡的臭氧層能吸收和阻擋對人體有害的短波紫外線，保護人類免受紫外線傷害。然而，在地表，臭氧通常是由氮氧化物（NOx）和揮發性有機化合物（VOCs）在陽光照射下通過光化學反應產生的，這種地表臭氧對環境和人體健康可能產生負面影響。