臭氧是三分子的氧（写作O3，人类呼吸的是O2），是大气层中包裹着地球的覆盖层。臭氧层位于大气层上方9—25英里（15—40千米）之间，由太阳辐射和某些空气微粒的共同作用产生。虽然这种淡蓝色的气体对大气层有诸多益处，但它在地平面形成一层化学雾。汽车和工业活动通常会产生空气污染物，而这层化学雾就是它们经过光化学反应之后形成的次生污染物。
因为臭氧层能保护生物免受太阳紫外线辐射的危害，所以对地球上的所有生命都至关重要。科学家们认为，大约20亿年以前，氧气由浅水域的海洋生物产生，氧气外溢又形成臭氧层。
随着氧气含量增多，海洋生物开始生长进化。一旦大气中有了这层保护层，海洋植物和动物便能在陆地繁殖。没有臭氧，一些敏感生物体——它们对于地球的食物链是必不可缺的——就有可能因为强烈的紫外线辐射而死掉。
这幅由卫星拍摄的照片显示出南极洲上空的臭氧层空洞。红色较深的部分表示低浓度臭氧层（美国国家海洋与大气管理局）