O objetivo deste estudo foi determinar os efeitos da ozonioterapia no estresse oxidativo, função cardíaca e achados clínicos em pacientes portadores de insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida (ICFER). Entre os participantes do estudo, estavam 40 pacientes com classificação funcional segundo a New York Heart Association (NYHA) 2 e 3 com a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) < 35% e 40 sujeitos sem insuficiência cardíaca como grupo controle. Os pacientes com ICFER receberam, além do tratamento convencional, ozonioterapia nas formas de pequena auto-hemoterapia e grande auto-hemoterapia por 5 dias. Antes e após a ozonioterapia, o volume sistólico final do ventrículo esquerdo (VSFVE); o volume diastólico final do ventrículo esquerdo (VDFVE); a distância percorrida no teste de caminhada de seis minutos (TC6); os níveis sanguíneos de super-óxido disputasse (SOD), de catalase (CAT), de glutationa (GSH), de glutationa peroxidase (GSHPx), de malondialdeído (MDA), de óxido nítrico (NO) e de amino-terminal pro B BNP (NT-proBNP) foram medidas. A ozonioterapia significativamente reduziu os níveis de NO e MDA (p < 0,001, respectivamente) e significativamente aumentou os níveis de SOD, CAT, GSH e GSHPx (p < 0,001, respectivamente). O VSFVE e o VDFVE foram significativamente reduzidos, entretanto a FEVE não significativamente aumentada (p = 0.567). Como fator bioquímico de melhora da função cardíaca, o NT-proBNP foi significativamente reduzido (p < 0,001). A melhora clínica da insuficiência cardíaca (IC) pelo TC6 teve também um aumento, apesar de modesto (p < 0,001). A ozonioterapia pode ser benéfica em termos de ativar o sistema anti-oxidante e dispõe de potencial terapêutico adicional ao tratamento convencional em pacientes com ICFER.