莫利納是美國著名的化學家，由於20世紀70年代期間最先解釋了關於臭氧層形成以及分解的過程及原理，與克魯岑以及羅蘭一起獲得1995年的諾貝爾獎。關於臭氧層他指出，臭氧層對某些化合物非常敏感，如在我們的生活中的空調器和冰箱中所使用的氟利昂、噴氣式飛機和汽車尾氣中所含有的氮氧化物，都會導致臭氧層空洞的擴大。
後來莫利納與羅蘭又共同發現一些工業產生的氣體同樣消耗臭氧層。這一發現引起了很大的反響。直接引發了20世紀後期的一項國際運動。幾乎全世界為了保護臭氧層都在限製含氯氟烴氣體的大量使用。莫利納還對這一發現進行了詳細的理論闡述。通過大氣汙染的實驗，科學家們發現含有氯氟烴的氣體上升至平流層後，就會被紫外線的照射分解成氯、氟和碳元素。這時，每一個氯原子都會變得很活潑，在失去這些性能之前可以破壞將近10萬個臭氧分子，但是莫利納闡述這一理論時在科學的領域仍然掀起了一場大範圍的爭論。不過關於臭氧層的這一理論到了20世紀80年代中期終於得到了證實，在南極地區上空出現了所謂的臭氧層空洞，即臭氧層被耗盡的區域。
臭氧層對於人類來說具有非常重要的意義，它位於地球大氣的平流層中，可以吸收大部分太陽紫外線，防止地球上的生物受到紫外線的損害。因此，正是莫利納等表明了導致臭氧層損耗的化學機理，並找到了人類活動導致臭氧層減少的證據，保護臭氧層才逐漸受到人們的重視，並且在這些研究的推動下，保護臭氧層目前已經成為世界高度關注的重大環境課題。