在对流层大气上空的平流层中，距地面20~25公里处，有一层臭氧比较密集的空气，称为臭氧层，为什么臭氧在这里特别密集呢？这是因为太阳紫外线的作用，空气中部分氧分子分裂为氧原子，氧原子与未分裂的氧分子结合，生成臭氧，由于臭氧对短波紫外线有强烈的吸收能力，所以臭氧层的存在，使地面上的生物体免受短波紫外线的袭击，对生物体有重要的保护作用，由此，人们生动地将它誉为“地球的保护伞”。
1985年，英国南极科学考察队首次报告，南极洲上空的臭氧层变薄，北半球也有类似情况，这个臭氧层中某些局部臭氧减少形成“空洞”的消息，顿时引起全世界的关注，这是因为，臭氧能够吸收太阳短波紫外线，所以到达地面的阳光辐射，大多是波长为350～300埃的长波紫外线，这种紫外线，只能杀死抵抗力较低的病原微生物，对人类和一般生物没有害处。臭氧层中臭氧含量每降低1％，地面上波长315～200埃的短波紫外线将增加2％，短波紫外线可深入到生物体内，损伤组织，甚至引起遗传物质脱氧核糖核酸（DNA)“遗传信息”的差错、细胞生长异常和癌变。据估计，臭氧层的臭氧如减少10％，人群中皮肤癌发病率将增加20％；并且，对地球上树木花草、鸟兽虫鱼等一切生物，都是致命的威胁。1991年底，智利最南部城市中的羊出现短暂失去视觉的现象，有的学校老师报告小学生有皮肤过敏和损伤。联合国环境规划署不久前警告说，如果臭氧层继续按照目前的速度变薄，到2000年全世界皮肤癌患者将达到20万人，如果下世纪初臭氧层中臭氧再减少10％，那么全世界每年患白内障的人有可能达到160～175万人。由于臭氧层与人类的生存如此紧密相关，难怪人们正在大声疾呼：“救救地球的保护伞”！
大量的研究表明，氮、氯、氢、溴等约30余种化学物质，可以减少臭氧层中的臭氧。例如，60年前美国杜邦公司开始在市场上销售的致冷剂氟利昂，已经在人类生活的各个方面广泛应用，全世界大约有10亿台电冰箱和数以亿计的空调器中使用了氟利昂，清洗电子器件的清洁剂；各种喷雾剂和发泡剂等也都含有氟利昂。据有关方面估计，每年这类产品的产量为75万吨。氟利昂如果逸入大气，由于其比重与空气不同，在地球自转的离心力作用下，向两极上空集中，至臭氧层时，在太阳短波紫外线的作用下，放出氯原子。氯原子与臭氧作用，夺去一个氧原子，形成氧化氯，氧化氯与另一个氧原子结合，形成一个新的氧分子和一个氯原子，氧分子不能阻挡紫外线，而新形成的氯原子却可与其它臭氧分子继续反应，这个链锁反应不断地进行。据估计，1个氯原子每天可分解1000个以上臭氧分子，使臭氧层逐渐被侵蚀、研究人员认为，氟氯烃的寿命可达50～100年，即使现在停止生产氟氯烃，同温层中氯的浓度还将继续上升，至下世纪头10年才达到最高峰，要恢复到自然水平，起码还要1个世纪。除氟利昂外，有些其它化学品也有同样作用，例如1个分子的氮氧化合物，每天可破坏10 000个臭氧分子，1个氮原子，每秒可破坏100个臭氧分子，1992年4月初，参加“欧洲北极平流层臭氧实验”的科学家宣布，北极地区上空的臭氧已减少到有纪录以来的最低水平，仅1992年头两个月就减少了20％，北极平流层中的氯含量比正常水平高出70倍，这是来自美国、俄罗斯、日本、英国等17个国家的300名科学家在进行了长达5个月的大规模考察后发现的。
由于臭氧层中的臭氧的减少与人类生存如此紧密相关，世界各国非常重视这个问题。1987年在加拿大蒙特利尔签订了一个国际性禁止毁坏臭氧层的协议书。协议书规定先进工业国家必须在2000年禁止生产和使用氟氯烃产品，而发展中国家的期限则延后10年。3年之后，由于地球环境的进一步恶化，在伦敦又召开了议定书缔约国第二次会议，对1987年的议定书进行了修改，规定对7类100多种能消耗臭氧层的物质的排放总量进行控制，约60个国家（包括我国在内)在修订后的协议上签了字、这些文件，被人们誉为国际环境合作中的里程牌。
