臭氧是單質。臭氧是氧氣的一種同素異形體，化學式是O3，式量47.998，有魚腥氣味的淡藍色氣體。臭氧有強氧化性，是比氧氣更強的氧化劑，可在較低溫度下發生氧化反應，如能將銀氧化成過氧化銀，將硫化鉛氧化成硫酸鉛、跟碘化鉀反應生成碘。松節油、煤氣等在臭氧中能自燃。

有水存在時臭氧是一種強力漂白劑。跟不飽和有機化合物在低溫下也容易生成臭氧化物。用作強氧化劑，漂白劑、皮毛脫臭劑、空氣凈化劑，消毒殺菌劑，飲用水的消毒脫臭。在化工生產中可用臭氧代替許多催化氧化或高溫氧化，簡化生產工藝并提高生產率。液態臭氧還可用作火箭燃料的氧化劑。

存在于大氣中，靠近地球表面濃度為0.001～0.03ppm，是由大氣中氧氣吸收了太陽的波長小于185nm紫外線后生成的，此臭氧層可吸收太陽光中對人體有害的短波（30nm以下）光線，防止這種短波光線射到地面，使生物免受紫外線的傷害。

臭氧的應用基礎是其極強的氧化能力與殺菌能力。臭氧的應用按其作用分類，可分為：殺菌、脫色、脫臭、脫味及氧化分解。按其應用領域分，主要應用在以下領域：水處理；食品加工、存儲、保鮮；家用電器；醫療衛生；化學氧化。