臭氧的化學性質極不穩定，在空氣和水中都會慢慢分解成氧氣，其反應式為：
2O3 → 3O2 + 285kJ由于分解時放出大量熱量，故當其含量在25%以上時，很容易爆炸。但一般臭氧化空氣中臭氧的含量很難超過10%，在臭氧用于飲用水處理的較長歷史過程中，還沒有一例氧爆炸的事例。
含量為1%以下的臭氧，在常溫常壓的空氣中分解半衰期為16h左右。隨著溫度的升高，分解速度加快，溫度超過100℃時，分解非常劇烈，達到270℃高溫時，可立即轉化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快的多，在含有雜質的水溶液中臭氧迅速回復到形成它的氧氣。如水中臭氧濃度為6.25×10-5mol/L（3mg/L）時，其半衰期為5～30min，但在純水中分解速度較慢，如在蒸餾水或自來水中的半衰期大約是20min（20℃），然而在二次蒸餾水中，經過85min后臭氧分解只有10%，若水溫接近0℃時，臭氧會變得更加穩定。
臭氧發生器是制取臭氧化氣體的專用設備，臭氧發生器是產生臭氧所必需的裝置，主要包括臭氧發生裝置和電源裝置兩大部分，涉及機械、電氣電子、材料、自動化、化工、化學等多門科學。大多臭氧發生器的產生臭氧的原理為氣隙電暈放電，即是利用高速電子轟擊干燥的含氧氣體，將氧分子其分解成氧原子，緊接著通過三體碰撞反應形成臭氧。
臭氧設備有自身的穩定性，但是在長期不使用的情況下會產生電路、機械等老化，但不至于很快不能使用
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