Os CFCs afetam a camada de ozônio destruindo as moléculas de ozônio. Os CFCs, ou clorofluorocarbonos, são normalmente moléculas estáveis, mas quando os raios ultravioleta os atingem, eles são quebrados. O átomo de cloro liberado por um CFC causa estragos nas moléculas de ozônio.
As moléculas de ozônio são compostas de três átomos de oxigênio em vez dos dois átomos usuais que compõem o oxigênio atmosférico normal. O ozônio forma uma camada protetora na estratosfera e protege a Terra dos raios nocivos do sol, ou seja, os raios ultravioleta do sol. Em altitudes mais baixas do que a estratosfera, o ozônio se torna um poluente e é um constituinte da poluição atmosférica. Os ventos enviam CFCs para a atmosfera superior, ou estratosfera.
Quando um raio UV atinge uma molécula de CFC, o cloro se liberta da molécula. O cloro é um elemento altamente reativo, então os átomos de cloro se ligam facilmente a tudo o que está disponível. O átomo de cloro livre encontra moléculas de ozônio, ligando-se e destruindo um único átomo de oxigênio. Uma molécula de monóxido de cloro se forma e então se encontra com um átomo de oxigênio livre. Os dois átomos de oxigênio se ligam, formando o oxigênio atmosférico, deixando o átomo de cloro livre para destruir outra molécula de ozônio. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental, um único átomo de cloro pode destruir dezenas de milhares de moléculas de ozônio.
Devido a esse processo de destruição da camada de ozônio, a camada de ozônio está diminuindo em muitas partes do mundo. Com o Protocolo de Montreal de 1989, a comunidade internacional se uniu para eliminar as substâncias que destroem a camada de ozônio.