在地球大氣由原始大氣演化為還原大氣時，由於太陽輻射，產生了光致離解效應。將水分子分解為氫和氧，分解出的氫逃逸出大氣層，比氫重的氧留了下來。性能活潑的氧除了與其他元素化合外，還有一部分形成了臭氧（O3）。
臭氧（O3）是氧（O2）分子的一種同位素，它主要分布在地球大氣的平流層裏，在海拔25公裏附近密度最大。因此，科學家又把海拔25公裏附近的大氣層叫做臭氧層。據估計，在海拔10～50公裏範圍內，臭氧占整個地球所擁有的臭氧總量的97％以上。但是，與地球大氣相比，還不到地球大氣總量的1％。
臭氧含量雖少，但卻維係著地球萬物生靈的命運。因為強烈的太陽紫外線對生物會產生致命的危害，它會破壞生物體內的生殖分子和DNA（細胞的脫氧核糖核酸，它起著製造和傳遞遺傳信息作用），引起細胞異變和一些疾病。紫外線對蛋白質也有破壞作用。而DNA和蛋白質對光線的吸收主要集中在紫外線波段。
臭氧能吸收太陽紫外線，使大氣下層的氧分子不再被分裂。被吸收的太陽紫外線能烤熱臭氧及周圍的空氣，形成高於同溫層的空氣層，就好像在洶湧澎湃的對流層上的一把保護傘，擋住了大部分的太陽紫外線，使地球上的生物免遭紫外線的致命傷害。正因為地球大氣中有了臭氧層這個天然屏障，遠古的生物才能從海洋過渡到陸地，而發展成形形色色的生物界，我們人類以及地球上的所有生靈才能安然無恙地生活在地球上。
如果大氣層中的臭氧含量減少，到達地麵的太陽紫外線就會明顯增強，地球上的生物就會遭殃了。