Buah pisang merupakan golongan buah klimaterik. Buah pisang memiliki karakteristik mudah rusak (perishable fruit). Buah pisang memiliki laju respirasi yang tinggi. Teknologi ozon merupakan teknologi pengawetan ramah lingkungan yang saat ini banyak dikembangkan. Penerapan ozon untuk pengawetan buah pisang diharapkan mampu mempertahankan kualitas buah pisang selama penyimpanan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi waktu paparan ozon (0 menit, 20 menit, 40 menit, 60 menit, dan 80 menit) terhadap atribut fisik (susut bobot, rasio daging terhadap kulit/PTP, warna, kekerasan), atribut kimia (Total Padatan Terlarut/TPT, pH, dan kadar air), serta atribut mikrobiologi (Angka Lempeng Total bakteri dan Angka Lempeng Total kapang khamir). Penelitian dilakukan menggunakan Rancangan Acak Faktorial. Hasil menunjukkan perlakuan waktu paparan ozon berpengaruh signifikan (P<0,05) terhadap atribut fisik susut bobot, rasio pulp to peel, kekerasan (bioyield point dan flesh firmness), dan warna, atribut kimia (Total Padatan Terlarut, pH, kadar air), atribut mikrobiologi (Angka Lempeng Total Bakteri dan Angka Lempeng Total Kapang Khamir). Waktu penyimpanan berpengaruh signifikan (P<0,05) terhadap semua atribut mutu buah pisang cavendish kecuali kadar air. Paparan ozon 40 menit merupakan perlakuan terbaik. Buah pisang Cavendish memiliki karakteristik susut bobot 21,18±3,37%, nilai rasio PTP 2,92±0,18%, nilai bioyield point 1601,71±278,44 gf, nilai flesh firmness 272,49±58,91 gf, nilai L* 52,95±0,98, nilai a* -2,64±0,14, nilai b*28,12±1,39, nilai TPT 1,2±0,00 °brix, nilai pH 4,0±0,05, nilai kadar air 67,15±0,71%, nilai ALT bakteri dan ALT kapang khamir masing 5,56±0,09 log CFU/g dan 2,15±0,21 log CFU/g.