臭氧催化氧化是利用臭氧在催化剂作用下产生的·OH氧化分解水中有机污染物，由于·OH的氧化能力极强，且氧化反应无选择性，所以可快速氧化分解绝大多数有机化合物(包括一些高稳定性、难降解的有机物)。

臭氧催化剂以双孔径ρ-氧化铝为基材，并添加一定比例氧化硅形成载体，并负载多种稀土金属氧化物和过渡金属氧化物为催化组分，且催化剂活性组分的质量为ρ‑氧化铝质量的2‑10%。经过载体掺杂、挤压成型、混合浸渍、低温干燥、高温焙烧等工序精制而成。具有高效率、高强度、高活性的特点。因此臭氧/催化剂协同作用过程中，在催化剂的作用下使臭氧分解产生·OH从而引发链反应，此反应还会产生具有强氧化能力的。对有机污染物氧化能力极强，除去有机物能力强。催化剂的参与，氧化选择性大大降低，几乎广谱适用，反应效率高。有机物最终分解成CO2和H2O，无有毒有害中间产物，安全环保。pH值在中性或碱性均可，无需调节污水pH值。臭氧发生器以电能和空气产生臭氧，无化学药剂，现场安全卫生。氧化反应时间较短，一般控制在30min左右，反应器容积较小。


催化剂的用量 加大催化剂投加量可以提高臭氧的氧化效果，但当催化剂超过一定量时，对臭氧氧化效果会减少，催化剂的  影响会减弱。反应时间有机物的去除率是随反应时间的增加而提高，但当反应一段时间后，去除率趋于定值，这时所用的时间为最佳反应时间。pH值对氧化系统的影响很大，由于有机物和催化剂性质不同，最佳pH值会有所区别，但一般中性情况下效果最好。进气流量臭氧进气流量增大可以加快有机物氧化速率缩短反应时间。污染物浓度在臭氧催化氧化过程中，反应速率会随着污染物的浓度升高而加快。