臭氧催化填料是一種強氧化劑，氧化還原電位2.07V，氧化性僅次于氟，可氧化降解大多數有機物，包括不飽和化合物、芳香族化合物、難生物降解有機物和危險有機物。臭氧催化氧化填料在催化劑作用下形成的·OH與有機物的反應速率更高、氧化性更強，幾乎可以氧化所有的有機物，如小分子有機酸、醛等，提高了有機物去除率，同時還具有較好的脫色、除臭殺菌作用口“。
臭氧催化填料對食品廢水、印染廢水、造紙廢水、煉油和化工廢水等有機污染物去除率在50%～70%左右，在合適催化條件下部分有機物去除率可達到90%以上。
采用臭氧催化填料處理呋嗎唑酮廢水，濃度為500mg/L，pH為12.8，臭氧投加量29/L，BOD。/COD>o.3，可生化性顯著提高;臭氧投加量69/L時，脫色率達，COD，和TOC去除率分別達到95.9%和95.2%，有機污染物基本礦化*。
采用臭氧催化填料處理印染廢水生化出水，進氣量為2.5L/rain、臭氧濃度為12.5mg/L、連續通氣時間為30min、反應時間為30min的條件下，廢水的COD去除率約為40%，色度去除率大于95%，處理后廢水色度小于5倍，COD45～70mg/L，可生化性提高，BODs/COD為0.2。