臭氧（O3）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力高于氯和二氧化氯。
臭氧还是一种广谱、高效、快速、安全、无二次污染的杀菌气体，可杀灭细菌芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉杆菌毒素。与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受pH值变化和氨的影响。其杀菌能力比氯大600～3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的。
臭氧的稳定性极差，在常温下可自行分解为氧气，因此臭氧不能贮存，一般现场生产，立即使用。
大气圈中的臭氧对人类的作用更大。
当大气层中的氧气发生光化学作用时，便产生了臭氧。因此，在离地面垂直高度15～25千米处形成了臭氧层。
臭氧有吸收太阳紫外辐射的特性，臭氧层会保护我们不受到阳光紫外线的伤害，所以对地球生物来说是很重要的保护层。
不过，随着人类活动，特别是氟氯碳化物等人造化学物质的大量使用，臭氧层很容易就会被破坏，大气中的臭氧总量明显地在减少，在南北两极上空下降幅度最大。
在南极上空，约有2000多万平方千米的区域为臭氧稀薄区，其中14～19千米上空的臭氧减少达50%以上，科学家们形象地将之称为“臭氧空洞”。除了南北两极之外，近年来，人们在青藏高原上空也发现了臭氧分布稀薄区。因此，人类对臭氧层的保护已显得更为紧迫。
臭氧含量的持续降低，将会使人类受到过量的太阳紫外辐射，导致皮肤癌等疾病的发病率显著增加。科学家通过研究发现：大气中的臭氧每减少1%，照射到地面的紫外线就增加2%，人的皮肤癌就增加3%，还会受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。
推而广之，若臭氧层全部遭到破坏，太阳紫外线就会杀死所有陆地生命，人类也将遭到“灭顶之灾”，地球将会成为无任何生命的不毛之地。由此可见，臭氧层空洞已威胁到人类的生存了。
为了防止臭氧空洞进一步加剧，保护生态环境和人类健康，1990年各国制定了《蒙特利尔议定书》，对氯氟烃的排放量做出了严格的限制。
影响臭氧空洞因素很多，人类保护臭氧层的道路任重而道远。