臭氧也叫三氧，从十八世纪末开始应用于治疗。通过适当的使用途径，在合理的取值范围内应用，可以在骨科(如，椎间盘，关节炎，椎管狭窄，压迫性周围神经病变)，内科(肝炎，糖尿病)，心脏病学 (缺血和梗塞的结局,动脉粥样硬化),风湿病学(类风湿关节炎、系统性红斑狼疮)、神经病学(血管舒缩性和丛集性头痛，多发性硬化，各种原因引起的痴呆)等多学科使用。

由于臭氧在短时间内会衰变为氧气，因此只能使用臭氧治疗仪通过纯氧引起放电产生臭氧。而实际上医用臭氧是氧气和臭氧的混合物。

医用臭氧的给药途径可以是局部或者全身。当臭氧作用于机体时，会发生如下生物化学反应：
　　 臭氧有与大多数有机和无机物质反应的能力，直到其完全氧化。它能在细胞、液体或组织中对双重和三重键提供更好的选择，比如，氨基酸和不饱和脂肪酸，血浆的脂蛋白复合物和双层细胞膜的一部分，蛋白质的DNA分子和半胱氨酸残基。当气体混合物与生物液体接触，几秒钟内就溶解。治疗的有效性与磷脂膜反应、测定、部分初始消耗后臭氧化物的形成密切相关，醛类，活性氧(ROS)，包括可控量的氢过氧化氢(H2O2)和脂肪酶(LOPs)。
　　血浆中ROS的形成非常迅速(少于1分钟)，它伴随着一个短暂的抗氧化能力下降(5-25%)，15-20分钟内恢复将到正常值。过氧化氢和其他介质会在细胞内扩散，触发更多的路径进入红细胞、白细胞和血小板。
　　考虑到在血液中使用的臭氧量较少，与各种全身反应相比，这类产物的直接作用于所有细胞膜是不可能的，但可能是一种合成和激活各种生物活性成分的诱导机制。通过有机体的作用改进许多代谢过程。