臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，其反应式为：
2O3 → 3O2 + 285kJ由于分解时放出大量热量，故当其含量在25%以上时，很容易爆炸。但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过10%，在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中，还没有一例氧爆炸的事例。
含量为1%以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为16h左右。随着温度的升高，分解速度加快，温度超过100℃时，分解非常剧烈，达到270℃高温时，可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快的多，在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为6.25×10-5mol/L（3mg/L）时，其半衰期为5～30min，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是20min（20℃），然而在二次蒸馏水中，经过85min后臭氧分解只有10%，若水温接近0℃时，臭氧会变得更加稳定。
臭氧发生器是制取臭氧化气体的专用设备，臭氧发生器是产生臭氧所必需的装置，主要包括臭氧发生装置和电源装置两大部分，涉及机械、电气电子、材料、自动化、化工、化学等多门科学。大多臭氧发生器的产生臭氧的原理为气隙电晕放电，即是利用高速电子轰击干燥的含氧气体，将氧分子其分解成氧原子，紧接着通过三体碰撞反应形成臭氧。
臭氧设备有自身的稳定性，但是在长期不使用的情况下会产生电路、机械等老化，但不至于很快不能使用
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