本实用新型提供一种应用于冷链物品的低温臭氧消杀冷库系统，包含一个密闭式冷库，冷库内部温度可调控，还包含臭氧气体供应装置和臭氧投加系统、气体混合装置、臭氧内循环破坏装置、臭氧尾气破坏装置、臭氧浓度监测装置和控制系统；所述冷库用于消毒时放置待消毒冷链物品，带有一个或若干个密封门，所述臭氧投加系统、气体混合装置和臭氧内循环破坏装置安装在冷库内部；所述臭氧气体供应装置与臭氧投加系统连接，所述臭氧投加系统上设置若干个臭氧投加口，用于向冷库内均匀喷投臭氧气体或气雾；所述气体混合装置用于保持冷库内各处臭氧浓度均匀；所述臭氧内循环破坏装置用于在消毒结束时快速破坏冷库内的臭氧；所述臭氧尾气破坏装置用于消除排放气体中的残余臭氧，并保持冷库内外压力平衡。