O ozônio é um gás cujas moléculas são formadas por três átomos de oxigênio. Na estratosfera, entre 25km e 40km acima do nível do mar, o ozônio forma uma camada, protegendo o planeta dos efeitos danosos da radiação solar de alta frequência. Esta camada reflete praticamente todos os raios ultravioleta tipo C e boa parte dos raios tipo A e B. Os buracos se formam sobre os polos (Ártico e Antártico) e são um processo natural, uma vez que o frio atua como catalisador entre este gás e outros elementos químicos. Estes gases causam vários problemas dermatológicos, inclusive câncer de pele, pois estes raios alteram o DNA das células epiteliais.

O problema é que os buracos sempre foram sazonais. Surgiam nos meses mais frios e logo depois a camada se regenerava. Nas últimas décadas, porém, a regeneração total não mais ocorreu e progressivamente os buracos ocupam espaços maiores. Isto ocorre em função da poluição atmosférica. Um dos principais vilões é a emissão de clorofluorcarbono, presente em refrigeradores e aerossóis até poucos anos atrás. A substância reage com o ozônio, formando moléculas mais complexas, que são atraídas para a superfície. Atualmente, o CFC está sendo banido da indústria.

As moléculas de CFC sobem sem sofrer alterações, até atingir a altitude de 10 mil metros, quando são bombardeadas pelos raios ultravioleta, quebram-se e liberam cloro. Este elemento reage com o ozônio, formando óxido de cloro e gás oxigênio. As trocas covalentes são instáveis: logo o cloro libera o oxigênio, para interagir com outra molécula de ozônio. Isto gera uma reação em cadeia.

A reação beneficia a camada: quando os raios UV bombardeiam átomos de nitrogênio (produzidos por motores a base de combustíveis fósseis), estes átomos podem liberar oxigênio. Mas a reação do CFC destrói um número muito maior de moléculas.

O primeiro buraco perene na camada de ozônio foi detectado em 1983, quando ocupava uma área de 10 milhões de quilômetros quadrados (área maior que a do território brasileiro). Dez anos depois, ele já ocupava 25 milhões de quilômetros quadrados, e vários buracos secundários foram descobertos. Atualmente, quase a metade do gás presente sobre a Antártica desaparece; o pico é o final de setembro; no inverno, os ventos do continente movem-se em círculos, atuando como um imenso aspirador que suga o material poluente da atmosfera.

Além do CFC, outras substâncias prejudicam a camada de ozônio, mas o consumo mundial vem se reduzindo: de 690 mil toneladas em 1992 para 45 mil toneladas em 2011. Se isto permanecer estável, cientistas calculam que o buraco irá se fechar em 2050.

Em 16 de Setembro, comemora-se o Dia Internacional de Proteção à Camada de Ozônio.