南极上空出现臭氧空洞有许多原因，归纳起来有三点：
（1）宇宙高能粒子簇射破坏了臭氧层。地球每隔27天就有两天半要受到宇宙高能粒子簇射，每次射向地球的带电粒子的能量为200～1500万电子伏特。在地球磁场作用下，这些带电粒子沿着磁力线向南北两极射去。当冬季到来时，南极大陆处在黑夜中，在带电粒子的影响下，大气中间层的氮、氢化合物浓度开始升高。当南极大陆的早春季节到来时，由于气温升高，氮、氢化合物开始发生化学反应，这一过程迅速破坏臭氧层，因此，在南极上空臭氧层出现了空洞。由于北极磁场比南极磁场较强，因此这种化学过程只对南极大陆产生影响。
（2）化学反应引起臭氧耗损造成臭氧空洞。另外，工业化产生的氟氯化物（氟利昂）引起的化学反应容易使臭氧层出现空洞。氟利昂能破坏离地面25千米高的大气层里的臭氧，使透过大气层的太阳紫外线增强。有时，臭氧耗损区并不均匀，臭氧耗损达75%以上的气层与臭氧耗损不到25%的气层相邻。另外臭氧耗损的速率很高，仅25天臭氧就耗去了一半。
（3）大量废气的排放使臭氧层出现空洞。近年来由于在同温层飞行的喷气式飞机和火箭、导弹日益增多，将大量废气排放到高空，臭氧遭到耗损，严重地破坏臭氧层。
臭氧空洞直接或间接地影响地球上的人类安全和万物的生长。首先，植物和动物的生态链会发生变化，失去平衡，造成气候异常、农作物歉收，还会造成皮癌发病率上升以及某些物种灭绝等现象。另外，南极大陆是地球上唯一没有被污染的地方，有极为重要的科研价值。然而，随着南极上空臭氧空洞的出现，如果再不注意环境保护，南极大陆就有被污染的可能，这不能不引起人们的高度警惕。