Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống mặt đất. Ở tầng bình lưu cách mặt đất 10 – 50 km, tia tử ngoại trong ánh nắng khiến cho một phân tử oxi phân giải thành hai nguyên tử, trong đó một nguyên tử oxi lại kết hợp với một phân tử oxi hình thành phân tử ôzôn (O3) và cách mặt đất khoảng 25 km hình thành nên tầng ôzôn.
Ôzôn là tầng khí rất mỏng. Tầng ôzôn có thể ngăn cản tia tử ngoại trong ánh nắng Mặt Trời. Một khi tầng ôzôn bị phá hoại thì một lượng lớn tia tử ngoại sẽ chiếu thẳng xuống gây tác hại cho con người và các sinh vật sống trên Trái Đất. Về lâu dài tia tử ngoại chiếu xạ một cách quá mức sẽ phá hoại lục diệp tố trong lá cây, ảnh hưởng đến vai trò quang hợp của thực vật, khiến cho nông sản bị thất thu.
Tia tử ngoại tăng lên nhiều, còn làm giảm chức năng miễn dịch của cơ thể, gây nên hệ thống miễn dịch mất điều hòa dẫn đến nhiều loại bệnh, thậm chí dẫn đến bệnh ung thư da và bệnh bạch tạng. Hiện nay hàng năm trên thế giới, số người chết vì bệnh ung thư da ước khoảng 10 vạn, số người bị bệnh bạch tạng càng nhiều hơn. Theo dự tính của các nhà khoa học, nếu giảm đi 1% khí ôzôn trong tầng ôzôn thì lượng tia tử ngoại của ánh nắng Mặt Trời sẽ tăng lên 2%, tỉ lệ gây bệnh ung thư tăng lên 5% – 7%, tỉ lệ bệnh bạch tạng sẽ tăng lên 0,2% – 0,6%.
Tia tử ngoại nhiều còn làm hại đến các vật phù du sống trong nước ở độ sâu 20 m, như tôm cá con và các loài ốc, từ đó mà làm mất cân bằng sinh thái của biển.
Năm 1985 đội khảo sát Nam Cực của Anh đã phát hiện ở Nam Cực có một “lỗ thủng tầng ôzôn” rất lớn. Ở lỗ thủng này, hàm lượng khí ôzôn thấp hơn rất nhiều so với mức bình thường. Năm 1987, các nhà khoa học Đức phát hiện trên bầu trời Bắc Cực cũng có một lỗ thủng tầng ôzôn tương tự. Về sau người ta được biết nhiều nơi trên thế giới có hiện tượng tầng ôzôn bị phá hoại. Vậy cuối cùng ai đã phá hoại tầng ôzôn? Tuyệt đại đa số các nhà khoa học đều cho rằng “hung thủ” chính là chất freon do hoạt động của con người thải vào trong không khí.
Freon là loại khí do con người tạo ra, là hợp chất hữu cơ của cacbon, clo, flo như CCl3F7, CHClF2 v.v.. Tủ lạnh, máy điều hòa không khí, ô tô cho đến máy tính, máy cứu hỏa đều dùng đến các hợp chất freon. Các chất này khuếch tán vào tầng ôzôn, dưới sự chiếu xạ mạnh của các tia tử ngoại, các phân tử của chúng sẽ phân giải thành các nguyên tử clo bay lơ lửng. Các nguyên tử clo rất hoạt bát, nó sẽ tác động với phân tử ôzôn và một phân tử oxi để biến thành hai phân tử oxi. Một nguyên tử clo có thể phá hoại 10 vạn phân tử ôzôn. Nồng độ ôzôn không ngừng giảm thấp, cuối cùng hình thành các lỗ thủng.
Hiện nay, việc bảo vệ tầng ôzôn đã trở thành một lĩnh vực quan trọng của bảo vệ môi trường quốc tế. ủy ban điều hòa tầng ôzôn của Cục quy hoạch môi trường Liên hợp quốc đã đưa ra “Công ước bảo vệ tầng ôzôn quốc tế”. Rất nhiều nước đã cấm hoặc hạn chế sử dụng khí freon. Ở Trung Quốc cũng đã nghiên cứu chế tạo ra tủ lạnh xanh “không dùng freon”.