Ozon jest gazem, będącym jednym ze składników atmosfery. Stanowi zaledwie około 0,00005% jej objętości, jednak ma bardzo duże znaczenie. 90% ozonu występuje w stratosferze na wysokości pomiędzy 20 a 50 km, tworząc warstwę, tzw. warstwę ozonową – ozonosferę. Pozostałe 10% skupia się w troposferze do wysokości około 10 km nad powierzchnią Ziemi.
Ozon jest zaliczany do grupy zmiennych składników atmosfery. Jego zawartość zmienia się wraz z wysokością, szerokością geograficzną, porę roku i doby.

Cząsteczka ozonu zbudowana jest z trzech atomów tlenu. Tworzy się w wyniku reakcji fotochemicznej pod wpływem promieniowania nadfioletowego. Promieniowanie to powoduje rozpad dwuatomowej cząsteczki tlenu na pojedyncze atomy. Następnie, w wyniku zderzania się cząsteczek tlenu i jego atomów dochodzi do powstania trójatomowej cząsteczki tlenu, czyli ozonu.

Istnienie ozonosfery ma niezwykle ważne znaczenie dla życia organicznego na Ziemi. Ozon jest odpowiedzialny za pochłanianie nadfioletowego promieniowania Słońca, dzięki czemu zapobiega jego szkodliwemu wpływowi na życie biologiczne. Promieniowanie to powoduje poparzenia słoneczne u ludzi, które w konsekwencji mogą zakończyć się rakiem skóry (czerniak). Ponadto jest ono niebezpieczne dla oczu, gdyż jego zbyt silna dawka może prowadzić do zaćmy. Silne promieniowanie ultrafioletowe powoduje ponadto uszkodzenia łańcuchów DNA u wszystkich organizmów, a w komórkach prowadzi do mutacji.

Obecnie obserwuje się ubożenie warstwy ozonowej, jest to zjawisko tzw. dziury ozonowej. Jego główną przyczyną jest człowiek, który produkuje duże ilości freonów, halonów i innych gazów zawierających chlor i brom, które powodują niszczenie cząsteczek ozonu. Spadek zawartości ozonu ma miejsce przede wszystkim nad obszarami biegunowymi, zwłaszcza nad Antarktydą. Jest szczególnie intensywne podczas trwania nocy polarnej. W okresie tym nad Antarktydę nie dopływa ultrafioletowe promieniowanie słoneczne, które jest odpowiedzialne za powstawanie ozonu, stąd jego ilość nad biegunem południowym się zmniejsza. Jest to potęgowane stałym wyżem utrzymującym się nad kontynentem, który powoduje, iż nie dopływa do niego, zawierające wysokie stężenie ozonu, powietrze znad obszarów równikowych.

Aby zapobiec powiększaniu się dziury ozonowej uchwalono Konwencję Genewską o Ochronie Warstwy Ozonowej, która zakłada ograniczenie emisji do atmosfery freonów, halonów i tlenków azotu.

Na całej powierzchni naszego globu rozmieszczonych jest około 150 naziemnych stacji stanowiących globalną sieć, których zadaniem jest mierzenie i badanie zawartości i rozkładu ozonu w atmosferze ziemskiej. W Polsce pomiarami zajmują się Instytut Geofizyki PAN oraz Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej.

Ozon występujący w dolnej warstwie atmosfery – w troposferze, jeżeli występuje w dużych stężeniach, jest bardzo groźny dla ludzi, zwierząt i roślin. Jest gazem truąacym, powodującym uszkodzenia układu oddechowego u ludzi i zwierząt oraz uszkodzenia tkanek organizmów roślinnych.