相比于我们呼吸的氧气，臭氧通常指的是地球大气层15～40千米之间的平流层中的一层气体。所谓的“臭氧层”是由太阳辐射和特定的空气分子相互作用而形成的。这种淡蓝色的气体也会出现在低层大气中。臭氧在平流层是有益的，但在地面会形成光化学烟雾，这种烟雾是来自工业活动或者汽车尾气和某种空气污染物光化学反应形成的次级污染物。
平流层的臭氧层对于地球上的所有生物来说都很重要，因为它保护生物免受来自太阳的紫外线辐射。科学家认为大约20亿年前，浅水海洋植物产生氧气，从地质上讲，这突如其来的氧气帮助了臭氧层形成。随着氧含量的增加，海洋动物开始进化。臭氧层在大气中一出现，就保护着海洋动植物免受太阳辐射，使它们可以向陆地扩张。
在大气上层形成的臭氧层在地球历史的早期创造出了一个辐射边界，保护着地球上的生命。如今，科学家们担心的是南极上空已出现的臭氧层空洞，我们在1987年卫星图像上可以看到。（美国国家海洋暨大气管理局National Oceanographic and Atmospheric Administration）