臭氧層空洞是指大氣平流層中臭氧濃度流失導致的臭氧缺口。形成的原因是使用氟利昂作製冷劑及在其他方面使用的結果。氟利昂由碳、氯、氟組成，其中的氯離子釋放出來進入大氣後，能反覆破壞臭氧分子，自己仍保持原狀，因此儘管其量甚微，也能使臭氧分子減少到形成“空洞”。但僅僅是氟利昂的作用還不夠，太陽風射來的粒子流在地磁場的作用下向地磁兩極集中，並破壞了那裏的臭氧分子，這才是主要原因。
臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次。濃度最大的部分位於20—25公里的高度處。若把臭氧層的臭氧校訂到標準情況，則其厚度平均僅為3毫米左右。臭氧含量隨緯度、季節和天氣等變化而不同。
紫外輻射在高空被臭氧吸收，對大氣有增温作用，同時保護了地球上的生物免受遠紫外輻射的傷害，透過的少量紫外輻射，有殺菌作用，對生物大有裨益。
由於臭氧有其特殊的性質，並易受各種因素的影響，所以臭氧層又是十分脆弱的。臭氧層作為地球抵禦太陽致命射線的保護層，它的空洞變化已經引起了人們的廣泛關注。
