臭氧在蔬菜水果贮藏中的应用，除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用外，还具有防止老化保鲜作用。其机理是:臭氧可以氧化分解果蔬呼吸分解出的催熟剂----乙烯气体C2H4。其反应过程如下：乙烯反应中的副产物具有对霉菌等微生物的抑制作用。臭氧在杀菌防霉与快速分解乙烯谢两个方面发挥作用，并减缓新陈代，推迟后熟、老化和腐烂，利用臭氧应同包装、冷藏、气调等手段一起配合，更好提高保鲜效果。
臭氧技术在国外应用于储藏保鲜己较普遍，在国内也己有专家进行了多种试验，对臭氧在保鲜行业中的应用进行研究。霉菌是保鲜行业最大的敌人，是引起储物腐败变质的最主要原因。臭氧具有杀菌力强、杀菌谱广、可自行分解不产生残留污染等优点，对霉菌的杀灭效率极高。另一方面，臭氧气体可快速分解果蔬呼吸排出的乙烯气体，乙烯是催熟剂，会增强呼吸，加速成熟过程。乙烯被分解后降低了新陈代谢，减慢了生理老化进程，因而实现了保鲜作用。臭氧保鲜的水果出库后保鲜时间长于一般冷库保鲜的水果。同时臭氧还可以去除库内异味。
实验表明，臭氧消毒浓度为6-12（10-6）3至4小时可以杀死未发芽的孢子，包括那些具有高抗性的孢子。停机超过24小时后，细菌的杀菌率达到约90％，霉菌的杀菌率达到约80％。现场停工48小时后，虽然臭氧早已分解，但微生物数量仍在下降，因此冷藏库的消毒首先安排在购买商品前3天左右。臭氧具有优异的除臭性能。强氧化性能可迅速分解气味和其他有机或无机物质。气味的主要成分是胺R3N，硫化氢H2S，甲硫醇CH3SH等，它们可以被臭氧氧化和分解。
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