处理污水反应不管使用什么臭氧催化剂,产物的平衡浓度都是相同的。因此,在判定某个反应是否需要采用时，首先要了解这个反应在热力学上是否允许。如果是可逆反应，就要了解反应进行的方向和深度，确定反应平衡常数的数值以及它与外界条件的关系。只有热力学允许、平衡常数较大的反应加入适当臭氧催化剂才是有意义的。

根据微观可逆原理,假如臭氧催化反应是按单一步骤进行的,则一个加速正反应速率的臭氧催化剂也应加速逆反应速率，以保持K不变(K=k_/kz)。对于多步反应,其中一步是速率控制步骤时,其他步骤相互处于平衡同样一个能加速正反应速率控制步骤的应该能加速逆反应速率。我们在理解这一概念时应注意两个问题,对臭氧催化反应进行正反应和进行逆反应的操作条件(温度、压力、进料组成)往往会有很大差别，这对臭氧催化剂可能会产生一些影响。比如反应温度高易引起金属晶粒变大,导致活性随反应时间延长而迅速下降;反应压力高会引起表面吸附物种数量增加导致臭氧催化剂活性和选择性发生变化。第二对正反应或逆反应在进行中所引起的副反应也是值得注意的,因为这些副反应会引性能变化。

在臭氧处理污水的化学反应中加入适宜的臭氧催化剂通常可使反应速度加快,化学反应是通过改变臭氧处理污水化学反应历程，降低反应活化能得以实现的。非催化过程中欲使臭氧和污水中有机物反应，需要克服大量的能量值活化能垒，如此高的活化能使反应物分子难以具有足够的能量克服反应能垒而发生反应，由于臭氧催化剂的特征决定了反应是进行很慢的。当在反应体系中加人臭氧催化剂时，吸附在表面的臭氧₂只需克服约很小的活化能垒,就可以解离污水中的有机物。根据反应速率与活化能的指数关系式估算，由于臭氧催化反应活化能降低,其反应速率比非催化反应速率高约106倍,成功处理污水中的有机物，同时阻碍了臭氧的运行速度，能够让臭氧尽可能的多停留在污水中，充分的利用臭氧。