食品行業應用臭氧的目的有三個方面：一是殺滅微生物－殺菌消毒；二是氧化分解有機或無機物污染氣味－除臭凈化；三是分解果蔬代謝產物，抑制后熟過程－保鮮。
     臭氧是具有腥臭味的氣體，臭氧的化學性質是它的氧化能力很強，極易分解。它是氧氣O2的同素異形體，組成元素相同，構成形態相異性質差異很大。由于臭氧空氣消毒機的面世，臭氧消毒滅菌的能力也廣為人知。臭氧具有殺菌力強，可直接對食品使用，不產生殘余污染的優異性能，在食品行業得到廣泛應用。
1、冷庫消毒
     冷庫的生物污染源主要是霉菌，因其在低溫條件下存活，對消毒劑有較強的耐受力，在臭氧12ppm作用下3-4小時，包括抵抗力*的未萌動孢子皆被殺死。我國貯藏蛋果蔬的高溫冷庫對空庫消毒比較重視。冷庫消毒要求臭氧濃度6-10ppm，停機后封庫24小時以上，細菌殺滅率90％左右，霉菌殺滅率80％左右。這時殺菌過程長一些，現場測定停機48小時后微生物數量還在不斷下降，而臭氧早已分解完。因此，要求臭氧消毒時間在進貨前一周安排。
2、食品加工車間殺菌凈化
     速凍食品、冷飲食品、肉蛋奶制品加工車間與包裝間，都有比較高的衛生要求，特別是生鮮食品由于終沒有加熱消毒工序，生產車間的微生物污染是影響產品質量的極重要因素。目前我國大都采用紫外燈消毒，由于前述紫外法殺菌天然的缺點，食品微生物指標很難控制，在夏季尤其嚴重。臭氧用于食品加工車間消毒效果很好，濃度也比冷庫消毒要求低的多，一般0.5－1.0ppm即可打碎到80％以上的空氣殺菌率，并可去除車間異味。
3、蔬菜水果貯藏防霉保鮮
     蔬菜水果貯藏保鮮是一項復雜困難的工作，臭氧可在殺菌防霉與減緩新陳代謝兩個方面發揮作用，同包裝、冷藏、氣調等手段一起配合提高保鮮效果。 臭氧殺菌防霉分三個階段應用：空氣消毒、人庫殺菌和日常防霉，目的是減少霉菌、酵母菌等微生物造成的腐爛。臭氧快速分解乙烯以實現減緩新陳代謝過程，推遲后熟和老化。