臭氧在冷库中的应用主要三个方面：

①杀灭微生物－消毒杀菌；

②使各种有臭味的无机物或有机物氧化－除臭；

③使新陈代谢产物氧化，从而抑制新陈代谢过程

杀灭微生物－消毒杀菌虽然冻结可能会有些细菌死亡，但有些致病菌对低温有极大的抵抗力，一旦温度回升，这些细菌就会“复苏”。尤其是冷却间及冷藏间，由于其温度适合嗜低温性细菌、霉菌及酵母菌的生长，会使所贮食品大量损坏。在这种情况下，使用臭氧会取得满意效果。臭氧属于气体灭菌剂，灭菌剂的抑菌和灭菌作用，通常是物理的、化学的及生物学等方面的综合结果。

其作用机制可归纳为以下三点：

a、作用于细胞膜、导致细胞膜的通透性增加、细胞内物质外流，使细胞失去活力；

b、使细胞活动必需的酶失去活性。这些酶既可能是基础低谢的酶，也可以是合成细胞重要成分的酶。

c、破坏细胞质内的遗传物质或使其失去功能。

一般认为，臭氧杀灭病毒是通过直接破坏其RNA（核糖核酸）或DNA（脱氧核糖核酸）物质完成的。而臭氧杀灭细菌，霉菌类微生物则是臭氧首先作用于细胞膜，使细胞膜的构成受到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长。臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至死亡。