臭氧具有极强的氧化性能，在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。因此，臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级氧化技术，在水处理领域中臭氧技术已在许多方面得到了应用。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。
臭氧的氧化效果受多因素影响，具体影响因素如下。
（1）臭氧化混合气进气量
改变臭氧化混合气的进气量实质上就是改变单位时间内的臭氧投加量，在有机负荷一定的条件下，就是改变反应过程中臭氧和有机物的投加比，在有机物浓度一定、连续地通入臭氧化混合气的半连续半间歇操作中，随单位时间内臭氧通入量的增加，有机物氧化反应速率相应提高。
（2）搅拌速度
提高搅拌速度能使气液混合均匀，减小液膜阻力，增大气液比表面积，强化气液传质效果，有助于气液的接触和反应。
但当搅拌强度增大到一定程度后，其对气体的分散效果和对有机物的去除效果的作用将趋于平缓。
（3）溶液pH
a、臭氧在水中的分解速度随着pH 值的提高而加快，在pH<4时，臭氧在水溶液中的分解可以忽略不计，其反应主要是溶解臭氧分子同被处理水溶液中还原性物质的直接反应；在pH>4时，臭氧的分解便不可忽略，在pH更高时，则臭氧主要是在OH的催化作用下，经一系列链式反应分解成具有高反应活性的自由基而对还原性物质进行非选择性氧化降解。如果pH值提高一个单位臭氧分解大约快3倍。
b、污水中有机物或无机物的物理化学性质与pH值有密切关系
c、臭氧吸收率与pH值有一定关系
d、pH 值在整个臭氧氧化过程中的变化，主要是在中性或碱性条件下pH值会随着氧化过程而呈下降趋势，其原因是有机物氧化成小分子有机酸或醛之类物质
碱性条件下的污染物去除率高于酸性条件
（4）有机物浓度
被处理水溶液中有机物的浓度较高时，它们与臭氧反应的化学势很高，一旦它与臭氧接触便可发生化学反应。
（5）溶液温度
提高反应溶液温度将使反应的活化能降低，有利于提高化学反应速率。但是，随温度的升高，臭氧其分解将加速，溶解度降低，从而降低了液相中臭氧的浓度，减缓化学反应速度。
（6）催化剂
a、碱催化臭氧氧化。通过OH-来催化产生·OH而对有机物进行降解
b、光催化臭氧氧化。如O3/UV、O3/H2O2/UV
c、多相催化臭氧氧化。如O3/固体催化剂（如活性炭、金属及其氧化物）
（7）气态O3的投加方式
O3的投加方式通常在混合反应器中进行，混合反应器的作用有二：（1）促进气、水扩散混合；（2）使气、水充分接触，迅速反应。
设计混合反应器时要考虑臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度。
