Dziura ozonowa jest zjawiskiem polegającym na redukcji ilości ozonu w stratosferze, a konkretnie w ozonosferze. Zjawisko zostało zaobserwowane w latach 80-tych XX wieku gdy nastąpił znaczący spadek zawartości ozonu w stratosferze i szybko dowiedziono, że ma on charakter antropogeniczny. Głównym czynnikiem mającym wpływ na jego pojawienie się i rozwój jest człowiek, a konkretnie wzmożona produkcja aerozoli w której wykorzystywane są freony.
Ozon w stratosferze ma zasadnicze znaczenie w procesie pochłaniania części promieniowania ultrafioletowego docierającego do Ziemi ze Słońca, którego niektóre rodzaje są niebezpieczne dla ludzi i zwierząt. Mogą one powodować oparzenia, zmiany w materiale genetycznym i nowotwory. Zarówno tworzenie się jak i rozpad ozonu następują pod wpływem światła, na skutek działania promieni UV na cząsteczki tlenu. Dlatego jego stężenie jest zmienne na przełomie roku i w zależności od szerokości geograficznej.
W tym samym czasie światło słoneczne oddziałuje na obecne w atmosferze freony i są one rozkładane na chlor, węgiel i fluor. Ozon, który wchodzi w reakcję z atomami chloru, rozpada się na zwykły tlen dwuatomowy. Reakcja zachodzi do momentu całkowitego usunięcia chloru albo wyczerpania się cząsteczek ozonu. Cząsteczki freonów są o tyle niebezpieczne, że nie rozpadają się w troposferze i nie wchodzą w reakcję z innymi substancjami. W atmosferze mogą w stanie niezmienionym krążyć nawet sto lat. Ich rozkład następuje dopiero wtedy gdy przedostają się do ozonosfery.
Z uwagi na długi okres niedoświetlenia, a co za tym idzie dłuższy czas potrzebny na wytworzenie się ozonu oraz swobodne przemieszczanie się w atmosferze cząsteczek freonów, obszarami szczególnie narażonymi na pojawienie się zjawiska dziury ozonowej są obszary podbiegunowe. To właśnie tam w pierwszej połowie lat osiemdziesiątych zaobserwowano spadki koncentracji ozonu do wcześniej nienotowanych poziomów.
Początkami działania społeczności międzynarodowej w celu przeciwdziałania dziurze ozonowej, było uchwalenie w 1985 roku Konwencji Wiedeńskiej w sprawie ochrony warstwy ozonowej. Zobowiązywała ona sygnatariuszy do ograniczenia emisji gazów powodujących zanikanie warstwy ozonowej. Dwa lata później podpisano protokół montrealski. To międzynarodowe porozumienie spowodowało wprowadzenie odpowiednich regulacji na terenie 196 krajów. W ich wyniku emisje niektórych substancji w sposób znaczący przyczyniających się do wzrostu dziury ozonowej zostały zredukowane o 90%.