工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、汙水和廢液，其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的汙染物。隨著工業的迅速發展，廢水的種類和數量迅猛增加，對水體的汙染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。因此，對於保護環境來說，工業廢水的處理比城市汙水的處理更為重要。

臭氧在工業廢水處理中應用十分普遍，常見的有對含酚、含氰及印染廢水處理等。臭氧能使氰絡鹽中的氰迅速分解，其反應為兩步，先將劇毒的CN-氧化為CNO-，以後再進一步氧化為CO2和N2，能使有毒廢水的毒性降低100倍左右。臭氧對含酚廢水處理，其對酚的降解速度與臭氧投加量與時間有關，且反應中PH值越高反應越快，臭氧消耗越小。臭氧對除分散染料以外的所有染料廢水都有脫色能力，他可以破壞染料中的發色或助色基因，達到脫色效果。國內一項試驗表明，在色度高達1800-2500倍， COD為1100-1800mg/L時，在特定條件下，臭氧可在15min內脫色率達99%，COD去除率接近90%。因工業廢水程度不一，計算臭氧投加量時，一般通過試驗得出數據。