โอโซนมีฤทธิ์ในการออกซิไดซ์อย่างแรงและปัจจุบันเป็นหนึ่งในสารออกซิไดซ์ที่รู้จัก การใช้โอโซนในการบำบัดน้ำเสียนั้นมีอย่างกว้างขวาง และหลักการคือการใช้โอโซนออกซิเดชันอย่างแรง หลังจากการสลายตัวของโอโซน สลายตัวเป็นออกซิเจน ไม่มีมลพิษทุติยภูมิ ไม่ว่าในน้ำดื่มหรือน้ำเสีย โอโซนจะทำปฏิกิริยากับอินทรียวัตถุเชิงเดี่ยวหรือเชิงซ้อนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์บางอย่างที่เหมือนกัน: อะซีตัลดีไฮด์ กรดคาร์บอกซิลิก อะลิฟาติก อะโรมาติก และออกไซด์อื่นๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ง่ายและไม่มีความเป็นพิษที่ชัดเจน โอโซนไม่เพียงแต่สามารถออกซิไดซ์สารอนินทรีย์ในน้ำเท่านั้น แต่ยังออกซิไดซ์สารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยากอีกด้วย ปฏิกิริยาโอโซนมีสองวิธี: ประการแรก โอโซนมีส่วนร่วมโดยตรงในปฏิกิริยาผ่านการกระทำของนิวคลีโอฟิลิกหรืออิเล็กโทรฟิลิก ประการที่สองคือ โอโซนทำปฏิกิริยากับมลพิษผ่านอนุมูลอิสระที่ออกฤทธิ์ ส่วนใหญ่ ·OH ภายใต้การกระทำของด่างและปัจจัยอื่นๆ

โอโซนไม่เพียงแต่สามารถออกซิไดซ์สารอนินทรีย์ในน้ำเท่านั้น แต่ยังออกซิไดซ์สารอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยากอีกด้วย ปฏิกิริยาโอโซนมีสองวิธี: ประการแรก โอโซนมีส่วนร่วมโดยตรงในปฏิกิริยาผ่านการกระทำของนิวคลีโอฟิลิกหรืออิเล็กโทรฟิลิก ประการที่สองคือ โอโซนทำปฏิกิริยากับมลพิษผ่านอนุมูลอิสระที่ออกฤทธิ์ ส่วนใหญ่ ·OH ภายใต้การกระทำของด่างและปัจจัยอื่นๆ

โอโซนสามารถเตรียมได้โดยการปล่อยแบบเงียบที่แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 5~25kv พร้อมออกซิเจนแห้ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องกำเนิดออกซิเจนในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำเสียเพื่อให้ออกซิเจนที่เสถียร บริสุทธิ์ และแห้งแก่เครื่องกำเนิดโอโซน