ALD工艺中很早采用的氧化剂是水蒸气（H₂O）。
水蒸气具有设备简单、成本低、副反应少等优点，因此至今仍广泛应用于Al₂O₃等材料沉积。
但随着材料体系越来越复杂，仅依靠水蒸气已经难以满足部分高性能薄膜的要求。
于是，臭氧开始进入ALD领域。
相比水蒸气，臭氧具有更高的氧化能力，可以更充分地氧化有机配体，因此在以下材料中得到广泛应用：
随后，为进一步提高氧化能力，又发展出氧等离子体（O₂ Plasma）和远程等离子体（Remote Plasma）工艺。
这些工艺虽然氧化能力更强，但也可能引入高能粒子，对某些材料或器件结构造成损伤。因此，在一些对界面质量要求较高的应用中，科研人员仍希望寻找兼具高活性和低损伤的新方案。
