过去，人们一直认为臭氧只在肺内存留，因此研究一直集中在臭氧对呼吸系统的影响方面。最近的流行病学研究结果提示，臭氧可能对心血管系统产生不利影响。
2012年6月25日，来自美国环境保护局的Robert B. Devlin博士及其同事在《循环》杂志上发表文章称，持续暴露于含有少量臭氧的空气中2h可使纤维蛋白溶解功能、心率的自主控制功能受损，且血中炎症反应标志物水平升高。
Devlin及其同事对23例健康青年人开展了一项双盲交叉研究。这是首个揭示臭氧暴露生物学作用的研究。受试者首先暴露于新鲜空气，之后暴露于浓度0.3-ppm的臭氧环境，同时进行间断体育活动。受试者分别在臭氧暴露前，暴露后即刻和次日清晨取血化验，并从暴露前即刻开始进行24个小时的持续动态心电图监测。
结果显示，臭氧暴露后即刻测量发现，白介素-8水平较暴露前增高了98.9%，纤溶酶原激活物抑制剂-1水平降低了21.4%，心率变异度中的心率较快部分所占比例减少了51.3%，QT间期延长了1.2%。该研究首次观察到，暴露于臭氧环境使心血管风险相关的生物学途径被活化。尽管研究的规模较小，还需更大规模的研究来验证，但由于采用了盲法交叉设计，每个受试者都是自己的对照，因此研究结果的准确度和可信度较高。