催化氧化技術指在常溫常壓下，利用催化劑將臭氧分解成氧化能力更強的羥基自由基（OH.），進而氧化分解水中的有機污染物的過程。其中，催化劑主要由活性組分、載體組成，活性組分主要為過渡金屬氧化物、化合物及單質，比如MnO2、TiO2、NiO、Fe2O3、Cu等；載體包括活性炭、氧化鋁、黏土等

      羥基自由基由于具有強氧化性，因此適用于多種高濃度難降解有機廢水的處理，該技術可以應用于預處理單元提高有機廢水的可生化性、深度處理單元二次提高生化性、三級處理或直接處理達到排放要求?？蛇m用領域有印染廢水、膜濃廢水、農藥廢水、焦化廢水、市政污水、生活廢水、垃圾滲濾液、煤化工廢水、制藥化工廢水、染料工業廢水。

      基于臭氧的強氧化性，且在水中可短時間內自行分解，副產物沒有二次污染，是理想的綠色氧化藥劑。隨著近幾十年臭氧制取技術的不斷進步趨于成熟，臭氧氧化方法已逐漸發展成為一種應用廣泛的高級氧化技術。而在水處理領域中，該技術已在許多方面得到了應用，其中包括殺菌消毒、除臭、除味、脫色，去除鐵、錳，氧化分解有機物和絮凝作用等。

      由于臭氧化學性質不穩定，在常規條件下易分解，難以長時間保存于運輸，因此臭氧常采用現場通過空氣或氧氣放電制取的方式獲得。由于這一過程需要消耗大量電能，因此提高臭氧發生效率和制得臭氧的使用率是現今臭氧氧化在水處理領域的重要課題。