臭氧作为气体，可以通过自然扩散而在空间环境中弥散开来，从而不会存在净化死角，因而效果优于紫外和其他一些常规净化方式。而在水体中，由于臭氧相对氧气的溶解度要大很多，因而可以将臭氧与水混合一定时间，不仅能有效杀菌消毒，还能降解水中各类污染物质，并脱除色度、气味等，同时水中残留的臭氧还能保证后续水质。
目前，考虑到传统方法的弊端，臭氧发生器的运用越来越广泛，在各类水处理和空间净化中，如饮用水、循环水、泳池水、食品生产用水、药品生产用水以及污废水、中水、原水等，医院、食品、制药、学校以及其他公共场所等空间消毒。
臭氧在空间中的作用机理主要是：
1、直接氧化破坏微生物的细胞壁、细胞膜，从而进入内部将其细胞质、遗传物质等氧化，从根本上瓦解微生物的生命。
2、具有的强氧化性能将空气中的各类污染物氧化转化，生成对环境无害的二氧化碳、水或其他无害的小分子物质等。
3、在环境中存在一段时间后分解为氧气，增加环境中氧气量。
臭氧发生器在水处理中的作用机理与在空气中类似，其在水中依照水质状况而不同反应能力。其在酸性条件下，主要以臭氧形式反应，而在碱性条件下，其转化为氧化能力更强的羟基自由基，主要起到以下作用：
1、杀菌消毒，对于各类细菌、病毒、芽孢等微生物有很好的杀灭作用。
2、降解各类重金属离子
3、氧化断链和开环，使有机物被分解。
4、脱色去味，使水质更洁净。