飲用水除菌凈化是臭氧運用歷史最長、運用規模更大的行業。目前，全球臭氧產業的主要市場仍是飲用水處理，在歐美、日本等發達，臭氧化解決飲用水早已占有主導地位。原因在于臭氧解決可達到無微生物污染、無殘留化學污染的高質量。

礦泉水已是大量消費的瓶裝飲料，其保質期取決于微生物的完全消滅。常見的超濾和紫外消毒方式難以達到質量標準，臭氧除菌優先，可完全殺死活微生物，達到雙零指標，除去水里鐵錳可溶性鹽類，儲存有利的碳氧化合物。

礦泉水灌裝間安裝臭氧設備對空氣殺菌凈化，避免落下菌污染，針對沒有空氣凈化凈化設備的廠家是十分有利的。選用臭氧化技術的純凈水廠常常運用臭氧對儲水澆灌、管路、過濾器的消毒也十分有效，在國外材料中推薦經驗。