Az ózonréteg voltaképpen egy „láthatatlan” védőpajzsként fogható fel, amely megakadályozza, hogy a Napból érkező UV-sugarak nagy része elérje a földfelszínt. A Napból érkező ultraibolya sugárzás mintegy 93–99%-át képes elnyelni, így védve a földi életet, a bioszférát. Jótékony hatása nélkül nem létezne az általunk ismert élet.
Az ózonréteg körülbelül 15–40 km-rel a földfelszín felett, a sztratoszférában található. A Földünk légkörében lévő ózon mintegy 90%-a itt koncentrálódik. Vastagsága normál hőmérsékleti és nyomásviszonyok mellett 2–5 mm között van. Az ózonréteg koncentrációja, így az ózonpajzs vastagsága az évszaktól, a napszakoktól és a helytől függően változik. Az Egyenlítőtől a sarkok felé haladva az ózonréteg vastagsága nő. Érdekesség, hogy a légkörben lévő ózon teljes tömege körülbelül 3 milliárd tonna. Ez elsőre ugyan soknak tűnhet, de a légkörnek csupán 0,00006%-át teszi ki.
A sztratoszférikus ózonréteget gyakran összekeverik a troposzférával, a Föld felszínéhez közelebb eső „ózonszennyezéssel”. A felszínközeli ózon káros hatással van az élővilágra, beleértve az embert is. Ez az ózonkoncentráció jórészt a fosszilis tüzelőanyagok elégetéséből és más ipari folyamatokból származó légszennyező anyagok közötti kémiai reakciók során jön létre. Gyakran „rossz ózonnak” is szokták nevezik, míg a sztratoszférikus ózont „jó ózonnak”.
Az ózon egy természetben előforduló molekula, amely három oxigénatomból áll. Kémiai képlete O3. Maga a szó a görög ozein szóból származik, amit úgy lehetne lefordítani magyarra, hogy „rossz szagot árasztó”. Ez a kifejezés az ózon erős, szúrós szagára utal. Az ózon folyamatosan termelődik és pusztul. Az ózon elnyeli a nap UV-B sugárzását. Amikor ez megtörténik, az ózonmolekula szétválik egy oxigénmolekulára (O2) és egy különálló oxigénatomra (O). Később a két komponens újra ózonmolekulává (O3) alakulhat. A sztratoszférában az UV-B sugárzás elnyelésével az ózonréteg megakadályozza, hogy ennek a sugárzásnak káros szintje elérje a Föld felszínét.
A túlzottan magas UV-B sugárzás hatására gyengülhet az ember immunrendszere, gyakoribb lehet a bőrrák és a szürke hályog. Ezzel párhuzamosan az élő szervezetek genetikailag károsodhatnak, káros mutációk jelenhetnek meg, a növényeknél pedig növekedési rendellenességek léphetnek fel, ami jelenős terméscsökkenéssel párosulhat.
Az UV-B sugárzás mellett a Nap az ultraibolya fény egy másik formáját, az UV-C-t is kibocsátja. Amikor az UV-C fény eléri a sztratoszférát, az oxigénmolekulák „szinte” teljesen elnyelik. Kicsit pontosabban az UV-C sugarak normál esetben elnyelődnek az ózonrétegben, azonban az elvékonyodott ózonréteg területén elérhetik a földfelszínt. Az UV-C sugárzás az oxigénmolekulákat oxigénatomokra bontja. Ezek az egyes atomok aztán más oxigénmolekulákkal reakcióba lépve ózont termelnek. Ezek a reakciók növelik az ózon mennyiségét a sztratoszférában.
De nem az ózon az egyetlen gáz a sztratoszférában. Vannak nitrogén- és hidrogéntartalmú gázok is, amelyek részt vesznek olyan reakcióciklusokban, amelyek az ózonréteg elvékonyodását (ózonlyuk) okozzák. Fontos tudni, hogy az ózon megsemmisül, amikor nitrogén-, hidrogén-, klór- vagy brómtartalmú molekulákkal reagál. Az ózont elpusztító molekulák közül néhány a természetben is előfordul, a többit azonban az emberek alkották meg. A 70-es években a vegyészek azt is megállapították, hogy az ózonkoncentráció csökkenésének fő okozói az ember által előállított halogéntartalmú vegyi anyagok. Ezeket a vegyi anyagokat együttesen ózonréteget lebontó anyagoknak (Ozone-depleting substances – ODS) nevezik. Az ODS-eket számos termékben használták az emberek világszerte, a mindennapi életben. A legjelentősebb ODS-ek a klórfluor-szénhidrogének (CFC-k) voltak, amelyeket egy időben széles körben használtak főként hűtőszekrényekben, légkondicionálókban, aeroszolos szórófejekben, tűzoltó készülékekben, valamint a hungarocell gyártásában. A CFC-molekulák rendkívül stabilak, és akár 100 évig is megmaradhatnak a légkörben. Egyetlen CFC-klórmolekula akár 100 000 ózonmolekulát is elpusztíthat.
Védelmi intézkedésként 1987-ben hatályba lépett a Montreali Jegyzőkönyv, amelynek az intézkedései megfékezték a légkörbe kerülő ózonréteget károsító anyagok termelését és felhasználását, ez pedig az ózonréteg lassú helyreállítását eredményezte. A jegyzőkönyvet szeptember 16-án 46 ország írta alá, azóta minden évben ez a nap az ózon világnapja. Az egyezményt napjaikra már 196 ország, valamint az EU is ratifikálta, hazánk 1989-ben.
Az ózonréteget 1913-ban fedezték fel Charles Fabry és Henri Buisson francia fizikusok. Később G. M. B. Dobson brit meteorológus vizsgálta részletesen. Dobson kifejlesztett egy spektrofotométert (Dobsonmeter), amellyel a földfelszínről mérni lehetett a sztratoszférában található ózonkoncentrációt. Dobson 1928 és 1958 között világszerte ózonmegfigyelő állomások hálózatát hozta létre, ezen állomásokból jó néhányat a ma napig használnak.
