臭氧层中的臭氧能吸收阳光中的紫外线辐射，因此臭氧层空洞可使阳光中紫外辐射到地球表面的量大大增加，从而产生一系列严重的危害。臭氧层破坏的后果是很严重的。
研究表明，臭氧层被破坏后，紫外线会通过大气层长驱直入。强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，会降低人类对一些疾病包括癌症、过敏症和一些传染病的抵抗力，会使白内障和皮肤癌患者增加。
对农作物的研究表明，过量的紫外线辐射会使植物的生长和光合作用受到抑制，使农作物减产。紫外线辐射也使处于食物链底层的浮游生物的生产力下降，从而损害整个水生生态系统。有报告指出，由于臭氧层空洞的出现，南极海域的藻类生长已受到了很大影响。紫外线辐射也可能导致某些生物物种的突变。有人甚至认为，当臭氧层中的臭氧量减少到正常量的1/5时，将是地球生物死亡的临界点。
另外，有害紫外线还会引起建筑物、绘画等的老化，缩短其使用寿命；过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解；紫外线辐射的增强，反而会使近地面对流层中的臭氧浓度增加，尤其是在人口和机动车量最密集的城市中心，发生光化学烟雾污染的几率大大增加。
全球每天有约150万人因暴露于过量紫外线辐射而患各种疾病，占全球患病总人数的0.1%，2000年全球共有6万人因此而过早死亡。这些疾病与紫外线辐射过强或照射不足有关。