臭氧具有僅次于氟的強氧化性，完全有能力将煙氣惡劣環境中的NO氧化成高價态，提高煙氣中氮氧化物的水溶性，從而通過濕法洗脫。其中主要包括以下反應：
NO+O3→NO2+O2
NO2+O3→NO3+O2
NO2+NO2→N2O4
N2O4+O3→N2O5
NO3+NO2→N2O5
3NO2+H2O→2HNO3+NO
N2O5+ H2O→2HNO3
利用臭氧将NO氧化爲高價态的氮氧化物後，需要進一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等堿液。不同的吸收劑産生的脫除效果會有一定的差異。
臭氧脫硝技術可得到較高的NOX脫除率，典型的脫除範圍爲70%～90%，甚至可達到95%，并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率；經氧化後生成的N2O5通過洗滌器很容易與煙氣中水分發生反應生成HNO3，然後采用Na2S 和NaOH （Ca(OH)2）溶液進行吸收，最終将NOx 轉化爲N2達到脫除的目的。廣泛應用于玻璃、石油、鋼鐵、鍋爐等行業的廢氣治理。具體的化學反應如下：
N2O5+H2O→2HNO3
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
臭氧脫硝技術的特點:
1、臭氧脫硝适應各行業煙氣脫硝處理；
2、臭氧脫硝效率高可達到95%；
2、而且設備投資低、占地面積小、系統簡單等優點；
3、采用臭氧的氧化技術不僅對NOX具有良好的脫除效果，而且對煙氣中的其他有害污染物，比如重金屬汞也有一定的去除能力；
4、在低溫下進行氧化吸收等脫硝過程，有利于鍋爐的能源回收利用，降低工程施工難度；
5、利用國内現有較爲成熟的濕法脫硫工藝并加以改進，使脫硫脫硝同時進行。
