①氧化髓核内的蛋白多糖。臭氧是一种强氧化剂，常温下其半衰期为20 min;注入椎间盘后能迅速氧化髓核内的蛋白多糖，使髓核渗透压降低，水分丢失，发生变性、干涸、坏死及萎缩; 利用臭氧的这种特性，来达到使突出的髓核回缩、神经根压迫缓解的目的。

②抗炎作用: 突出的髓核及纤维环压迫神经根及其周围的静脉，产生神经根周围炎及静脉回流障碍，出现水肿、渗出; 此外，纤维环断裂后释放的糖蛋白和B 蛋白等作为抗原物质，使机体产生免疫反应，形成无菌性炎性反应，严重时发生粘连，这些因素是腰腿痛的主要原因; 臭氧的抗炎作用则是通过拮抗炎性反应中的免疫因子释放、扩张血管、改善静脉回流、减轻神经根水肿及粘连，从而达到缓解疼痛的目的。

③镇痛作用: 臭氧的镇痛作用上直接作用于椎间盘表面、邻近韧带、小关节突及腰肌内广泛分布的神经末梢，这些神经末梢因被炎性反应因子和突出髓核所释放的化学物质( 如p 物质或磷酸酶A2等)激活，引起反射性腰肌痉挛而致腰背痛。国外亦有学者采用氧气 ～ 臭氧混合气体腰大肌内注射治疗腰肌劳损; 有学者推测用细针穿刺椎间盘时可产生类似于“化学针灸”的作用，能刺激抑制性中间神经元释放脑啡肽等物质，从而达到镇痛目的。