臭氧層中的臭氧是在高於地面的大氣中自然形成的，其形成機理如下:
高層大氣中的氧氣被陽光的紫外線輻射轉化為遊離氧原子，
壹些遊離的氧原子與氧氣結合生成臭氧，大氣中90%的臭氧就是這樣形成的。
臭氧分子是不穩定的分子，太陽的紫外線輻射不僅能產生臭氧，還能分解臭氧，產生氧分子和遊離氧原子，所以大氣中臭氧的濃度取決於其產生和分解速度的動態平衡。
人為消耗臭氧層的物質主要是廣泛用於冰箱空調、泡沫塑料、電子設備清洗的氯氟烷烴(CFCs)，以及消防等特殊場合使用的哈龍。這些物質被稱為臭氧消耗物質。為了保護臭氧層，國際社會已將這些物質列入淘汰或控制使用的名單，因此也稱之為“受控物質”。
消耗臭氧層的物質在大氣對流層中非常穩定，可以停留很長時間。以CFC12為例，它在對流層中的壽命約為120年，因此這些物質可以擴散到大氣的各個部分，但當它們到達平流層時，會被太陽的紫外線輻射分解，釋放出高活性的遊離氯原子或溴原子，並參與導致臭氧損耗的壹系列化學反應:氯或壹氧化溴與遊離氧原子反應，釋放出“被俘獲”的氧原子， 形成更多的氧分子和遊離氯原子或遊離溴原子，新的遊離氯原子或溴原子再次與其他臭氧分子反應，再次生成氧分子和氯或壹氧化溴。 這種反應循環是連續的，每個遊離的氯原子或溴原子可以破壞約654.38+百萬個臭氧分子，這就是氯氟烷烴或溴氟烷烴破壞臭氧層的原因。