（1）氧化髓核内蛋白多糖：髓核内的主要成分之一蛋白多糖带有负电荷，可招引正电荷至髓核基质内，即具有固定电荷密度的特性。这一特性决议了髓核基质内离子的分布，使髓核基质发生高渗透压，是髓核含水量高达85%的主要原因。
臭氧注入椎间盘后能敏捷氧化髓核内的蛋白多糖，髓核细胞膜和细胞内结构破坏，造成细胞变性坏死，细胞合成和排泄蛋白多糖的功能下降或损失，使髓核渗透压下降然后导致水份丢掉，髓核体积缩小。因而，有人将臭氧医治椎间盘杰出症这一办法称为臭氧溶核术。
（2）抗炎效果：杰出的髓核及纤维环压榨硬脊膜、神经根及周围静脉，引起回流妨碍，出现渗出和组织水肿。纤维环开裂后开释的糖蛋白和β蛋白等作为抗原物质，使机体发生免疫反响，构成无菌性炎症。臭氧可影响氧化酶过度表达，中和炎症反响中过量发生的反响性氧化产品，拮抗炎症反响中的免疫因子开释，扩张血管，改善回流，减轻神经根周围的水肿。
（3）臭氧治疗镇痛效果：杰出的椎间盘组织可压榨神经根，影响椎间小关节突、附近韧带和椎间盘外表存在的神经末梢开释致痛物质（如P物质、磷脂梅A2等）发生痛苦。
（４）臭氧注射后可直接效果于神经末捎，并影响减少性中间神经元开释脑啡肽等物质，然后到达镇痛效果，这是臭氧医治软组织痛的根据。