人類發現臭氧已經有一百年的歷史。在距離地球表面15～25公里的高空，因受太陽紫外線照射的緣故，形成了包圍在地球外圍空間的臭氧層，這厚厚的臭氧層正是人類賴以生存的保護傘。

臭氧分子式為O3，是氧的同素異構體，又名三原子氧，因其類似魚腥味的臭味而得名，雷電后的腥臭味即是電擊產生臭氧而使空氣具有的氣味。在常溫常壓下，較低濃度的臭氧是無色氣體，當濃度達到15%時，呈現出淡藍色。臭氧的沸點是-112oC，密度是2.144g/m3，是氧的1.65倍。可燃物在臭氧中燃燒比在氧氣中燃燒更加猛烈，可獲得更高的溫度。

臭氧在水中的溶解度較高，在同樣條件下是純氧的10倍。臭氧分子結構極不穩定，容易分解成氧氣，而且臭氧在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧在空氣中的半衰期一般為20～50分鐘，一般隨溫度與濕度的增高而加快。臭氧在水中半衰期約為35分鐘，隨水質與水溫的不同而有所變化。臭氧在水溶液中的穩定性受水中所含雜質的影響較大，特別是有金屬離子存在時，臭氧可迅速分解為氧氣。