在正常情况下，氧原子具有这样一种特性:它们成对结合，形成我们所知的氧气(O2)，但如果它们有足够的能量，它们喜欢三三两两地聚集在一起，形成臭氧(O3)。臭氧层中的氧分子可以从太阳的短波紫外线中获得足够的能量。这时，一些氧分子会分解成原子，与其他氧分子迅速形成臭氧分子。这个过程可以理解为三个O_2形成两个O3分子。

因为臭氧分子的重量较大，所以它会在地球的大气层中沉淀下来，在这个过程中由于环境温度的变化，它们很快就会变得不稳定，并减少氧分子，然后在上面产生新的臭氧，这样循环形成动态平衡，从而达到吸收太阳大部分紫外线的目的。地球臭氧层高度分布在20km - 50km，在20km - 25km浓度最高。正因为有太阳的存在，地球上的生物才不会受到太阳紫外线的照射。因此，臭氧层对我们的生存至关重要。
20世纪70年代以来，科学家通过观察发现地球的臭氧层有减少的迹象，这引起了人们的注意，随着时间的推移，这种现象变得越来越严重，1985年，科学家首次在南极上空发现了一个臭氧层空洞!通过研究这一现象，科学界一致认为人类生产的氟利昂是罪魁祸首。
氟利昂是如何破坏臭氧层的?这里简单介绍一下，氟利昂在室温下是一种无色气体或挥发性液体，在上个世纪已广泛应用于制冷剂、清洗剂、发泡剂和日化领域。通常情况下，氟利昂的化学性质是稳定的，但当暴露在紫外线下时就不是这样了。当人类活动释放的氟利昂到达臭氧层时，强烈的紫外线会引起化学反应，将氯原子从氟利昂分子中分离出来。
这个氯原子夺走了臭氧分子中的一个氧原子，从而破坏了臭氧层生成一氯和氧的反应方程为:CI+O3=CIO+O2。但是一氧化碳很不稳定，它会在紫外光的作用下迅速分裂成氯原子和氧原子，然后氯原子和另一个臭氧分子反应…这样的连锁反应会大大降低臭氧的浓度。
这一关系到人类生存的问题立即引发了世界各国的强烈关注，世界各国纷纷限制氟利昂的运动，从80年代开始，联合国通过了许多限制氟利昂的国际公约，这些国际公约有效地控制了人类氟利昂的排放量。根据观测资料，近年来南极臭氧层空洞得到了较好的控制。一些科学家乐观地认为，地球臭氧层的空洞可以在2070年之前完全修复。下图是近年来有关臭氧层(臭氧空洞大小和大气中最低臭氧含量)的一些数据，从这里我们可以看到臭氧空洞的情况已经比较稳定，并且呈现出逐渐改善的趋势，这也是现在人们不提臭氧空洞的原因。