臭氧具有仅次于氟的强氧化性，完全有能力将烟气恶劣环境中的NO氧化成高价态，提高烟气中氮氧化物的水溶性，从而通过湿法洗脱。其中主要包括以下反应：
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氧化为高价态的氮氧化物后，需要进一步地吸收。常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH 等碱液。不同的吸收剂产生的脱除效果会有一定的差异。
臭氧脱硝技术可得到较高的NOX脱除率，典型的脱除范围为70%～90%，甚至可达到95%，并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率；经氧化后生成的N2O5通过洗涤器很容易与烟气中水分发生反应生成HNO3，然后采用Na2S 和NaOH （Ca(OH)2）溶液进行吸收，最终将NOx 转化为N2达到脱除的目的。广泛应用于玻璃、石油、钢铁、锅炉等行业的废气治理。具体的化学反应如下：
N2O5+H2O→2HNO3
HNO3+NaOH→NaNO3+H2O
臭氧脱硝技术的特点:
1、臭氧脱硝适应各行业烟气脱硝处理；
2、臭氧脱硝效率高可达到95%；
2、而且设备投资低、占地面积小、系统简单等优点；
3、采用臭氧的氧化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果，而且对烟气中的其他有害污染物，比如重金属汞也有一定的去除能力；
4、在低温下进行氧化吸收等脱硝过程，有利于锅炉的能源回收利用，降低工程施工难度；
5、利用国内现有较为成熟的湿法脱硫工艺并加以改进，使脱硫脱硝同时进行。
