臭氧层对地球生命至关重要，可形成一个保护层，对太阳紫外线有阻挡作用，所以臭氧层犹如一把保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。臭氧层能减少紫外线照射，让我们人类减少癌症、白内障和免疫系统疾病。
臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布，其最大浓度在中纬度24千米的高空，向极地缓慢降低，最小浓度在极地17千米的高空。
20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞，引起世界各国极大关注。
臭氧层的臭氧浓度减少，使得太阳对地球表面的紫外辐射量增加，对生态环境产生破坏作用，影响人类和其他生物有机体的正常生存。
据研究，臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏脱氧核糖核酸（DNA），以改变遗传信息及破坏蛋白质。除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化
臭氧层为什么会出现“空洞”？许多科学家认为，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。
我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。
关于臭氧层空洞的形成，在世界上占主导地位的是人类活动化学假说：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。为此，于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。
美国科学家2016年发现，首次有确实证据证明南极臭氧层的破洞已经开始萎缩。
研究发现，从2000年到去年9月间，南极臭氧层破洞的面积减少了400万平方公里，相当于印度面积。
研究认为，臭氧层破洞成功修复，大部分可归功于源自氟氯碳化物(CFCs)的大气氯持续减少，CFCs是曾经应用于干洗、雪柜、发胶和其他喷雾产品的化学物质。自从发现CFCs会导致臭氧层变得稀薄后，国际社会立即于1987年签署《蒙特利尔公约》，禁止使用CFCs。
2000年起禁止使用CFCs，但大气内仍然残留很多氯，这些氯的生命周期为50至100年，因此估计臭氧层要到2050年至2060年左右才会完全修复。
