Susu sapi mengandung zat gizi yang bermanfaat bagi kesehatan tubuh manusia, namun susu mempunyai umur simpan yang relatif singkat, serta mudah mengalami kerusakan akibat cemaran mikroorganisme apabila dibiarkan terlalu lama pada suhu ruang. Upaya inaktivasi cemaran mikroorganisme pada susu segar melalui proses pemanasan akan menyebabkan banyak nutrisi yang berkurang atau bahkan hilang. Teknologi pasteurisasi hurdle non-termal High Pulsed Electronic Fields -Ultra Violet (HPEF-UV) merupakan suatu teknologi pasteurisasi tanpa pemanasan yang dapat menginaktivasi mikroba pada susu. Penambahan proses ozonasi dapat menghilangkan bau amis pada susu segar. Tujuan riset ini adalah untuk mengetahui karakteristik fisikokimia dan sensorik dari susu terozonisasi dengan sistem pasteurisasi HPEF-UV serta mengetahui efektivitas metode ini dalam menghilangkan cemaran mikroorganisme. Pengujian yang dilakukan meliputi uji proksimat dengan parameter uji kadar protein, karbohidrat, dan lemak, uji fisik dengan parameter uji viskositas, pH, dan berat jenis, uji mikrobiologi dengan parameter uji Total Plate Count Salmonella sp. sp. dan E. coli, dan uji organoleptik dengan parameter uji meliputi warna, rasa, aroma, dan tekstur. Hasil yang telah dicapai adalah kombinasi susu terozonisasi dengan sistem pasteurisasi HPEF-UV dapat menurunkan cemaran mikroba sebesar 98,2% tanpa mengubah karakteristik fisikokimia dari susu sapi segar dan aroma susu tidak amis akibat pengaruh ozonasi.