臭氧通过称为裂解的过程灭活（杀死）细菌。裂解是破坏细胞壁膜的完整性。当O3分子返回到O2时，臭氧会导致直接氧化。当臭氧恢复为氧气时发生的氧化爆发会导致放电，从而溶解任何相邻细菌的细胞壁。此外，现在价态的氧原子(O)可以与任何碳原子结合生成CO，进一步破坏细菌的细胞壁。臭氧反应引起的氧化与活细菌、酶、蛋白质、DNA、RNA的所有必需成分发生反应。  

细菌对臭氧的氧化过程会破坏细胞壁和细胞膜，导致细胞内部物质从细胞膜中浸出。虽然臭氧氧化后可能会残留死细菌细胞，但臭氧可以使所有活细菌失活。由于臭氧氧化的方法，没有细菌对臭氧氧化“免疫”。臭氧具有灭活所有细菌类型的能力。

上图反映细菌裂解步骤：

1、细菌细胞的计算机动画；

2、臭氧分子接触细菌细胞壁的特写镜头；

3、臭氧穿透细胞壁并引起裂解；

4、臭氧对细胞壁影响的特写镜头；

5、更广的视图细菌细胞与许多臭氧分子接触后的分解；

6、细胞壁破坏（裂解）。