臭氧是單質，因爲臭氧的化學式O3，只含一種元素且由同一種分子構成，所以臭氧是單質。臭氧是氧氣的一種同素異形體。有魚腥氣味的淡藍色氣體。
臭氧，化學分子式爲O3，又稱三原子氧、超氧，因其類似魚腥味的臭味而得名，在常溫下可以自行還原爲氧氣。比重比氧大，易溶於水，易分解。由於臭氧是由氧分子攜帶一個氧原子組成，決定了它只是一種暫存狀態，攜帶的氧原子除氧化用掉外，剩餘的又組合爲氧氣進入穩定狀態，所以臭氧沒有二次污染。
臭氧有強氧化性，是比氧氣更強的氧化劑，可在較低溫度下發生氧化反應，如能將銀氧化成過氧化銀，將硫化鉛氧化成硫酸鉛、跟碘化鉀反應生成碘。
臭氧在水溶液中的分解速度比其在氣相中的分解速度快。臭氧在水中分解半衰期與溫度及pH值有關。隨着溫度升高，分解速度加快。溫度超過100℃時，分解劇烈；溫度達到270℃時，可立即轉化爲氧氣。pH值越高，分解就越快。在常溫常態常壓的空氣中分解，半衰期約爲15～30min。
