本实用新型公开了一种臭氧电解室，包括壳体以及设于壳体内的阳极片、阴极片，所述阳极片和阴极片相对设置而将壳体分隔成阳极室和阴极室；所述阳极片和阴极片之间夹有多层质子交换膜。并且阳极室上设有制臭氧水回路，阴极室上设有制氢气和纯水清洁回路。本实用新型通过在阳极片和阴极片之间设置多层质子交换膜，能提高臭氧气体溶解度，以及提高质子交换的能力，从而实现有效提高臭氧水的臭氧浓度的目的，并且通过在壳体上设置纯水进水口，使得阴极片在不断对纯水进行制备氢气的同时，纯水能循环对阴极片进行不断清洗，避免阴极片的表面积垢，同时有效去除电解室内的水垢，提高电解室的使用寿命。