L'ozonoterapia utilizza una miscela di ossigeno ed ozono per scopi terapeutici; l'obiettivo del trattamento consiste essenzialmente nell'aumentare la quantità disponibile di ossigeno o dei suoi radicali, attraverso l'introduzione di ozono nel corpo. Diversi metodi possono essere utilizzati per veicolare la molecola di ozono all'interno dell'organismo.
I presunti benefici apportati dall'ozonoterapia sono proposti per il trattamento di numerose malattie. Tuttavia, la validità scientifica di questa strategia terapeutica è molto controversa e non sono disponibili sufficienti prove a sostegno dell'uso di questo trattamento in molti campi, fatta eccezione per la terapia dell'ernia discale, nella quale ha dimostrato benefici riconosciuti dalla comunità scientifica.
L'ozono (O3) è composto da tre atomi di ossigeno disposti a formare un ibrido di risonanza; questa particolare struttura chimica spiega la reattività della molecola ed il suo comportamento a livello biologico.
La forma allotropica instabile dell'ozono (cioè la proprietà di esistere in diverse forme chimiche) tende a trasformarlo, in determinate condizioni, in ossigeno biatomico (O2). Due atomi di ossigeno formano la molecola base, mentre il terzo atomo di ossigeno può staccarsi dalla molecola di ozono ed interagire con le molecole di altre sostanze. Oltre ad essere presente nell'atmosfera terrestre, l'ozono, grazie al suo elevato potere ossidante, è utilizzato come agente sbiancante, disinfettante e nella potabilizzazione dell'acqua.
L'ozono, insieme a forme reattive dell'ossigeno come il superossido, l'ossigeno singoletto, il perossido di idrogeno e gli ioni ipoclorito, viene prodotto naturalmente dai globuli bianchi e da altri sistemi biologici come mezzo per distruggere corpi estranei. L'ozono reagisce direttamente con i doppi legami organici, perturbandoli fino a neutralizzare l'agente invasore. Si ritiene che le potenti proprietà ossidanti dell'O3 possano intervenire nell'infiammazione.
Il rapporto causa-effetto di come l'ozono sia creato nell'organismo e partecipi ai diversi meccanismi fisiologici è ancora oggetto di ricerca e di varie interpretazioni (altri processi chimici del corpo possono innescare alcune reazioni simili). Storicamente, nel 1856, a soli 16 anni dalla sua scoperta, l'ozono veniva applicato per disinfettare le sale operatorie e sterilizzare gli strumenti chirurgici. Nel 1892 venne pubblicato un articolo che descriveva la somministrazione di ozono per il trattamento della tubercolosi. Durante la prima guerra mondiale, i medici lo utilizzavano per curare le ferite, il piede da trincea e gli effetti dei gas velenosi.
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