非均相臭氧氧化技术具有对有机污染物氧化彻底、稳定性好、催化剂可再生重复使用等优点，近年来成为水处理领域的研究热点。臭氧氧化技术应用于水处理已有100多年历史，但是直到现在由于缺乏对催化臭氧氧化反应过程机理的理解，特别是缺乏对催化剂活性及其失活的理解，催化臭氧较少应用在工程中。因此，目前催化臭氧领域努力的主要方向还是通过理论研究推动技术应用。

  催化臭氧氧化性能很大程度上取决于催化剂及其表面性质，但其反应过程及机制复杂。为深入了解非均相催化臭氧氧化反应机制，将着重介绍以下三个方面：非均相催化臭氧反应机理、催化剂表面羟基基团反应机理以及新型催化臭氧反应机理非均相催化臭氧化反应中催化剂主要有四种类型：金属氧化物型催化剂；负载型催化剂；矿物型或改性矿物型；活性炭型催化剂。

  尽管在非均相臭氧催化氧化领域已进行了较多研究，但对于具体的催化反应机理并未并未统一。目前提出了多种反应机理，主要有: 自由基理论、氧空位理论、表面原子氧理论、表面络合物理论和臭氧直接氧化理论。