本发明公开了一种氮氧化物模式与臭氧模式相结合的放电等离子体消毒装置及方法，消毒装置中，第一甲电极和第一乙电极在第一电压下生成第一等离子体气体，第一等离子体气体以氮氧化物为主导产物；第二甲电极和第二乙电极在第二电压下生成第二等离子体气体，第二等离子体气体以臭氧为主导产物；活性气体混合腔室连接入口以混合第一等离子体气体和第二等离子体气体形成混合活性气体。混合活性气体可直接用于消毒灭菌，或者先处理水溶液，再用等离子体活化水消毒灭菌。