紫外線臭氧清洗通過照射能量比作為污染物的有機化合物的結合能更強的紫外線來分解有機化合物。

同時，通過紫外線照射到大氣（含氧的環境氣體）中，產生臭氧（O3）和激發的活性氧（O）。

活性氧具有強的氧化能力，立即與未結合的有機化合物發生氧化反應，產生簡單的分子如CO2、H2O、O2等，從表面揮發并去除（清潔）掉。

與使用清洗液的濕法清洗不同，UV臭氧清洗可以減少對環境的影響，并且不會像使用放電的等離子清洗那樣對工件造成熱或靜電損壞，具有以下特點。

UV臭氧清洗一般采用低壓汞燈，但也有使用氙準分子燈的方法。低壓汞燈同時發射兩種波長：185nm 和 254nm。

大氣中的氧氣吸收185nm紫外線生成臭氧，生成的臭氧進一步吸收254nm紫外線生成活性氧。

活性氧與有機化合物結合成為CO2、H2O、O2等揮發性物質而被除去。

另一方面，氙準分子燈發射的單一波長為 172nm。

它具有比低壓汞燈發射的185nm更高的能量，通過直接產生臭氧和活性氧，可以保持高濃度并提高清潔力。

準分子燈使用昂貴的高純度合成石英玻璃。

通過施加高頻電壓來點亮燈，燈會變熱，因此需要冷卻功能。

另外，由于172nm被氧氣高度吸收，因此需要用惰性氣體吹掃燈箱并將其吹到工件上。

準分子燈光源設備比低壓汞燈光源設備具有更好的清洗能力，但設備結構較復雜，價格昂貴。