Trong khí quyển O3 chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ (khoảng 6%) và chủ yếu (90%) được phân bố ở tầng bình lưu (stratosphere) với độ cao từ khoảng 12 – 50 km tính từ mặt đất. Trong tầng bình lưu O2 hấp thụ tia cực tím (UV) ở dạng sĩng dài cĩ bước sĩng 0,18 – 0,21µm và phân huỷ thành ơxy tự do (O), các nguyên tử ơxy này kết hợp với O2 thành O3 (ozon). O3 tạo ra cũng hấp thụ năng lượng mặt trời và phân huỷ tái tạo O2 tạo thành chuỗi phản ứng thuận nghịch. O3 hấp thụ năng lượng ở dải bước sĩng 0,2 – 0,32 µm. Quá trình hấp thu này ngồi việc sưởi ấm bầu khơng khí và tạo ra tầng bình lưu cịn cĩ tác dụng như màng lọc tia UV cĩ hại cho các sinh vật trên trái đất. Hiện nay tầng ozon đang bị huỷ hoại dần do sinh ra các lỗ thủng ở tầng ozon gây nguy hiểm khơng ít cho trái đất của chúng ta. Chính hoạt động của con người đã phá hoại cân bằng của tầng ozon. Việc sử dụng rộng rải chất CFC, CFC là một chất hố học được sử dụng phổ biến trong ngành ơ tơ, dùng rộng rãi trong quá trình lạnh, chất phun sương trong cơng nghiệp, chất tạo bọt của chất dẻo… và nĩ theo khí thải thốt ra ngồi khí quyển. CFC khi chịu bức xạ của tia tử ngoại phân giải tạo thành nguyên tử Clo, chính nguyên tử này phân giải O3 thành O2. Một nguyên tử Clo cĩ thể phân huỷ 100.000 phân tử ozon làm mất đi một lượng ozon đáng kể. Đồng thời chất ozon trong khí quyển cĩ thể tồn tại từ 10 đến gần 100 năm.
Tầng ozon trong khí quyển ở trạng thái bình thường ngăn được 90% tia tử ngoại cĩ hại cho sinh vật trên trái đất. Khi tầng ozon bị phá hoại tia tử ngoại chiếu trực tiếp xuống mặt đất, gây bệnh ung thư cho con người và động vật trên đất liền và biển, làm biến đổi gien của các sinh vật, huỷ hoại hệ sinh thái trên trái đất. Tuy nhiên ngày nay vấn đề bảo vệ tầng ozon đã cĩ những chuyển biến tích cực, chính việc cấm sử dụng hố chất CFC đã làm giảm đáng kể mức độ phá huỷ tầng ozon, và theo kết
cho thấy cùng với quá trình giảm thải khí CFC phá hoại tầng ozon, chính giĩ khí quyển đã thúc đẩy sự phục hồi nhanh của tầng ozon bảo vệ sự sống trên trái đất. Theo số liệu cuả NASA mặc dù lỗ thùng của tầng ozon ở Nam Cực ngày càng tăng và hiện đã đạt tới giá trị 24 triệu km2 nhưng tồn bộ tầng ozon của trái đất đã ngừng suy giảm trong suốt 9 năm qua. Theo dự báo tầng ozon quanh trái đất sẽ được phục hồi như năm 1980 vào khoảng năm 2030 – 2070, khi đĩ lỗ thủng ở Nam Cực cũng sẽ được lấp đầy.