臭氧化技术应用广泛，成功的领域是饮用水的处理。臭氧用于饮用水处理，除灭菌效果好，无二次污染外，还兼有脱色、除味，去除铁、锰、氧化分解有机物和助凝作用，有的报告指，臭氧能够消杀水中一切对人体有害的物质。

饮用水的国际标准为细菌总个数、大肠菌群均为零，西方欧美等国都是执行这一标准，所以自来水供水公司的臭氧水处理产品应用十分普遍。我国因处发展中，经济上相对落后，饮用水的国家卫生标准为细菌总个数〈100个，大肠菌群〈3个，而且大多采用漂白粉，加氯和近几年推广的二氧化氯及次氯酸钠发生设备消毒。以为氯消毒会产生氯的衍生物造成二次污染，其中三卤甲烷是直接致癌物质，在欧美的饮用水处理上已逐步淘汰。