A camada de ozônio, que faz parte da estratosfera, é composta pelos principais gases atmosféricos, nitrogênio, oxigênio e argônio, mas também contém uma concentração significativamente maior de ozônio do gás traço do que as outras camadas da atmosfera. Os outros gases residuais incluem dióxido de carbono, néon, hélio, metano e os clorofluorcarbonos sintéticos ou CFCs. Os CFCs que chegam à estratosfera vindos da superfície da Terra tornaram-se um motivo de preocupação global devido ao papel que desempenham na reação química que remove o ozônio da atmosfera.
O ozônio, junto com outros gases residuais, é encontrado em toda a atmosfera, mas cerca de 90% do ozônio está concentrado na estratosfera. A camada de ozônio está na parte inferior da estratosfera e começa a uma altitude de cerca de 9 1/2 milhas e se estende para cima até cerca de 21 1/2 milhas.
Concentrações de ozônio acima do normal na superfície da Terra, como as que podem ser encontradas em grandes cidades durante períodos de baixa qualidade do ar, podem ser corrosivas e causar problemas de saúde, mas sua presença na camada de ozônio funciona como uma tela protetora contra radiação ultravioleta prejudicial ou UV, radiação. Devido ao seu comprimento de onda mais curto, a radiação UV é altamente energética e pode causar danos aos tecidos biológicos. A radiação ultravioleta é considerada a principal causa de câncer de pele e também pode causar catarata ocular, alterações no DNA animal e redução no tamanho das folhas das plantas.
Um buraco cada vez maior na camada de ozônio sobre a Antártica foi descoberto na década de 1980. A preocupação global gerada pela descoberta alarmante levou à assinatura do Protocolo de Montreal de 1987. As nações signatárias concordaram em limitar e eventualmente descontinuar a produção de CFCs que contribuem para a erosão da tela de proteção de radiação UV criada pela camada de ozônio.