臭氧在食品行业的应用主要有几个方面：一是生产车间空气及设备、器具表面和工作服的杀菌消毒；二是生产加工用水的杀菌净化和制备高浓度的臭氧消毒液；三是冷库消毒和食品保鲜。臭氧扩散性好，不易产生杀菌死角，可弥补紫外线杀菌存在天然缺点，可有效去除车间异味。使用臭氧消毒能使生产车间的空气、地面、操作台、器具等物体表面细菌指标达标合格，而且一些肉禽内屠宰车间的异味也有明显降低。在食品保鲜中应用臭氧可以起到杀菌防霉与减缓新陈代谢的作用，同冷藏、空调、包装协同使用，更能提高食品的保鲜效果。
但是，臭氧杀菌效果受浓度、温湿度、作用时间的影响，一般温度低，湿度大（相对湿度必须大于70%），消毒效果好。消毒时间应根据需要消毒场所的容积大小、洁净度等级及臭氧发生器的发生量而定，要得到预期的消毒效果，在规定时间内必须能达到相应场所需要的浓度：食品车间空气杀菌的臭氧浓度要求达到0.5～1.0ppm；车间设备工具、包装物杀菌应达到5～6ppm；工作服消毒应达到10～20ppm。工人下班或休息时，采用臭氧制成臭氧水对车间地面、工作容器等消毒；成品仓库、原料间、配料间等可采用臭氧空气消毒，并有驱赶老鼠、苍蝇等生物功效。工人下班后，可采用紫外线对对冷却车间、包装车间及灌装车间环境消毒，预防工人休息期间空气中微生物滋生与繁衍。
臭氧对人体有一定的危害性，变现为其具有强烈的刺激性，主要是刺激和损害深部呼吸道，并可 损害中枢神经系统，对眼睛有轻度的刺激作用。当大气中臭氧浓度为0.1mg/m3时，可引起 鼻和喉头粘膜的刺激；臭氧浓度在0.1--0.2mg/m3时，引起哮喘发作，导致上呼吸道疾病恶 化，同时刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低。臭氧浓度在 2mg/m3以上可引起头痛、胸痛、 思维能力下降，严重时可导致肺气肿和肺水肿。此外，臭 氧还能阻碍血液输氧功能，造成组 织缺氧；使甲状腺功能受损、骨骼钙化，还可引起潜在性的全身影响，如诱发淋巴细胞染色 体畸变，损害某些酶的活性和产生溶血反应。
食品安全法中规定，食品中不得检出臭氧！
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