Zanikanie warstwy ozonowej w atmosferze zostało zauważone przez naukowców w latach 70. XX wieku. Zidentyfikowano wtedy, że jest ona uszkadzana przez chlorofluorowęglowodory (CFC), czyli związki chemiczne zwane potocznie freonami. Były one wówczas masowo stosowane jako ciecze chłodnicze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów. Ozon to specyficzna cząsteczka tlenu, zbudowana z 3 atomów („zwykły” tlen to cząsteczki dwuatomowe). Tworzy się i rozpada pod wpływem światła słonecznego, dlatego pewne wahania jego ilości w skali roku są naturalne. Niestety może się on rozpadać również w wyniku reakcji z innymi pierwiastkami, przede wszystkim chlorem pochodzącym z freonów.
Problem tzw. „dziury ozonowej” trafił do powszechnej świadomości na przełomie lat 80. i 90.
Nie jest to fizyczna „dziura” w potocznym rozumieniu. Zjawisko to polega na redukcji ilości ozonu w stratosferze (drugiej warstwie atmosfery). Jest to bardzo niebezpieczny proces, ponieważ warstwa ozonu chroni nas przed promieniowaniem ultrafioletowym, pochłaniając znaczną część promieni, które docierają do Ziemi ze Słońca. Im jest go mniej, tym więcej szkodliwego dla organizmów żywych promieniowania UVA i UVB dociera do powierzchni. Dlatego też w 1987 roku podpisano międzynarodowe porozumienie dotyczące przeciwdziałaniu dziurze ozonowej (tzw. protokół montrealski w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową), które w kolejnych latach było umacniane dodatkowymi aktami prawnymi. Ich głównym celem było stopniowe ograniczanie wykorzystywania freonów aż do całkowitej rezygnacji z ich użycia i zaprzestanie produkcji. Jak pokazują badania przeprowadzone w 2012 roku, gdyby nie wprowadzono tych przepisów i emisje niszczących ozon substancji w dalszym ciągu rosłyby w przewidywanym tempie 3% rocznie, do połowy XXI wieku dziura ozonowa objęłaby całą planetę. Tymczasem obecnie niektórzy naukowcy przewidują, że w perspektywie 50 – 75 lat dziura ozonowa ma szansę nawet całkowicie zniknąć, co byłoby bardzo dobrą informacją. W 2019 r. NASA zwróciła uwagę, że dziura ozonowa jest najmniejsza od czasu jej odkrycia, wyglądało więc na to, że ogólnoświatowe działania przyniosły oczekiwany, dobry skutek.
Nie wszyscy jednak podzielają ten optymizm.
Dziura ozonowa ze względu na specyficzne ruchy powietrza, tworzy się przede wszystkim nad biegunami. Wielkość dziury ozonowej jest zmienna, ale zwykle największe rozmiary osiąga między połową września a połową października. Doniesienia z września 2021 r. mówią, że stała się już większa niż cała Antarktyka. W tym momencie ciężko odpowiedzieć na pytanie, dlaczego rozrosła się bardziej niż zwykle. Jedno z możliwych wyjaśnień mówi, że dotychczasowe sukcesy w zwalczaniu dziury ozonowej mogą zostać zniweczone przez skutki zmian klimatu. Sprawiają one, że wiry polarne krążące wokół bieguna gwałtownie się ochładzają. Niższe temperatury tworzą warunki sprzyjające niszczeniu ozonu przez freony, które jeszcze znajdują się w atmosferze.
Przykład walki ze zubożeniem warstwy ozonowej pokazuje, że nawet w teoretycznie wygranej już bitwie trendy mogą się odwrócić. Ponadto wszystkie aspekty funkcjonowania naszej planety są ze sobą powiązane i każda zmiana może powodować nieprzewidziane wcześniej skutki. Niemniej jednak fakt, że wprowadzenie protokołu montrealskiego doprowadziło do prawdziwego ograniczenia emisji freonów daje też nadzieję, że ludzkość jest w stanie podjąć wspólnie kroki, które realnie mogą poprawić sytuację klimatyczną na Ziemi.