L'Ozono è un agente fortemente ossidante, con un potenziale di ossidazione inferiore soltanto a quello del fluoro, come indicato dalla seguente tabella: Si evidenzia come l'Ozono sia nettamente più reattivo dell'Ossigeno, nella maggior parte delle reazioni, l'Ossigeno è un ossidante lento, mentre l'Ozono agisce con rapidità. 
Nei confronti di sostanze inorganiche la differente reattività dei due gas è evidente: l'argento, inalterabile con l'Ossigeno, dà con l'Ozono un perossido nero; lo Zolfo viene ossidato non a SO₂, come con l'Ossigeno, ma a SO₃, il solfuro di Piombo (PbS), di colore nero, diventa con l'Ozono PbSO₄, assumendo colore bianco. 
Anche con le sostanze organiche l'Ozono agisce energicamente, provocando numerose trasformazioni, alcune sostanze, come l'indaco, si decolorano, altre bruciano, in altre ancora non si ha una reazione di combinazione (Harries, 1912). 
Caratteristica importante è la reazione dell'Ozono con sostanze organiche insature (che contengono un doppio legame), l'Ozono reagisce a livello di questo doppio legame, provocandone la scissione, questa reazione viene definita ozonolisi.