水箱自洁消毒器的工作原理是氧气(或空气)通过高频高压电场，使空气中的氧气转化为臭氧，并及时与水混合，产生高浓度的臭氧水，利用臭氧的强氧化作用，在水箱中扩散杀灭水中的细菌。

由于臭氧的不稳定型，臭氧在水中存在20分钟以后开始缓慢衰减， 终生成氧气和水，因此水箱自洁消毒器在杀菌过程中，不改变原水水质，不会对水箱里的水产生二次污染。