在工业方面的某些领域，臭氧发生器的应用已经比较成熟。早在臭氧技术发明之初，臭氧就首先应用于鲜奶、鸡蛋等的仓储灭菌保鲜。随后，特别是大型臭氧发生器，在国外广泛应用于水处理。
大型臭氧发生器俗称为重量级臭氧发生器，区别于小型臭氧发生器或便携式臭氧发生器，其特点是臭氧产量高，从0.5kg/h到10kg/h不等，出口臭氧浓度有18~110mg/L。系统结构完备也较复杂，主要由压缩空气、净化系统、臭氧产生系统、电气电源系统、控制系统等组成。为了达到应用要求，大型臭氧发生器有时有机组形式存在。
在国内，目前臭氧发生器应用最广泛的领域是水处理，原因与国外臭氧的诸多应用中以水处理应用技术最成熟不无关系。其次原因为早些年，传统的水处理主要是氯为主，近几年来氯产生的次氯产物被媒体曝光，其副作用逐渐被广泛认识，国家也明令出台政策限制水处理中氯的应用。氯被限制应用，必须寻找氯的水处理替代品，这客观加快了臭氧在水处理中的普及应用。
臭氧水处理中主要的功能与作用是消毒杀菌，可用于饮用水的杀菌消毒，自来水厂使用臭氧可达到杀菌效果，而且水中还没有氯杀毒产生的特殊怪味。另外，泳池也是需要大量用水的场所，用大型臭氧发生器来对泳池进行水净化是目前泳池的趋势。
事实上，臭氧不仅限于杀菌消毒，其对细菌病毒的杀灭作用是基于臭氧的物理特性：极强氧化性。其氧化性能比氯高500~3000倍。如此强的氧化能力，只要适宜的浓度，对细菌具有毁灭性的作用。另外，臭氧的氧化特性完全可应用于很多需要氧化的领域，如化工、石油、造纸、纺织、制药、香精工业等。
以切割机床为例，在电加工范畴中很普遍。传统的切割机床技术是用电火花加工，依靠电火花的瞬间高温使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而可以对金属进行切割加工。如果使用电火花同时加上臭氧强氧化的作用，能迅速熔化材料，切割将变得更加容易，精度也随之提高。
除此之外，臭氧的强氧化能力还可应用于造纸业中，传统纸浆漂白主要使用含二氧化碳脲、硫脲等纸浆漂白剂进行氧化脱色，但是这些漂白剂在加工的化学反应过程中，对环境的污染非常大。臭氧可用于化学浆液漂白或机械浆液的机械性的改善，减少纸浆漂白过程中氯对环境的污染。
事实上，臭氧的应用远远不止于上述所列的种种。大型臭氧发生器的应用领域还有待于开拓发掘，臭氧技术成为二十一世纪最新型最环保应用技术。
