臭氧具有极强的氧化能力和极高的还原电位，可氧化生物组织结构上的某些不饱和链。在椎间盘内髓核中蛋白多糖的含量最高，达到髓核干重的 40C60％ 。臭氧可以对椎间盘髓核组织的蛋白多糖特异性氧化，从而分解蛋白多糖，导致盘内渗透压降低，髓核脱水固缩，从而解除椎间盘突出对神经根的压迫；蛋白多糖本身是一种“异物”，可激发免疫反应。臭氧特异性氧化蛋白多糖，消除了免疫源性物质；另外臭氧具有抗炎镇痛作用，可以消除化学性和免疫性炎症。如果纤维环破裂，臭氧可扩散至硬膜外腔和椎旁间隙，发挥更为广泛的作用。