臭氧是一种无色而有特殊臭味的气体。在近地层中，汽车尾气、森林火灾、火山爆发、自然闪电、人工放电以及核爆炸等，均会产生臭氧。但大气中臭氧的主要来源还是太阳紫外线辐射的作用。
在高层大气中，氧分子经太阳紫外线辐射的作用而离解为氧原子，这种氧原子在第三种分子的介入下与氧分子碰撞而结合成臭氧分子。
由于太阳紫外辐射离地面越高处越强，大气密度离地面越高处越小，因此，就形成了20～25公里高度上的臭氧含量出现极大值，这就是臭氧层。一般臭氧层的界限可取为15～50公里高度。
臭氧在大气中的含量很少。形象些说，如果把单位面积上的大气柱变换到约8000米的高度，那么臭氧层则仅占3毫米厚。尽管臭氧层如此薄，但它的作用却不容忽视。
臭氧能够强烈吸收太阳紫外辐射，使得波长短于0.3微米的紫外辐射几乎不能到达地面。这种太阳紫外辐射对生物有很大的影响，它的数量过多，会危害人和动物的生命，妨碍植物生长，所以，如果大气中一旦失去了臭氧层，则一切生物都将被太阳紫外辐射所伤害。
如前所述，近年来超音速飞机的频繁飞行、农业肥料和工业氟利昂冷冻剂的大量使用都将使臭氧减少，从而破坏大气臭氧层，这种自毁家园的行为已受到广泛的重视。另一方面，一种气象战的想法也由此产生，即用人工方法使臭氧层暂时产生一个空隙，让太阳紫外辐射穿过空隙投射到敌方进行杀伤。
这种想法不幸被言中，20世纪80年代人们发现南极地区上空存在“臭氧洞”。在南极大陆上，自70年代中期起每年春季（9～10月前后）高空大气中的臭氧含量急剧减少，减少量甚至达臭氧正常含量的50%以上。从空间分布看，形成一个类似于低谷的大洞，“臭氧洞”由此而得名。人类不能自毁家园，所以世界各国行动起来，签署了《气候变化框架公约》，经过一系列努力和磋商，最终在1997年12月达成协议，通过了《京都议定书》，确定发达国家必须减排温室气体，到2010年要比1990年减少5.2%，这是人类保护地球环境的良好开端。