Stratosfera to obszar przestrzeni nad Ziemią leżący bezpośrednio nad troposferą (na wysokości od ok. 15 do 50 km), czyli tą częścią atmosfery, gdzie żyje człowiek i gdzie zachodzi większość innych procesów życiowych. Podobnie, jak w troposferze, głównymi składnikami gazowymi tej wyższej powłoki są azot i tlen, obydwa w postaci cząsteczek dwuatomowych (N2 i O2). Panują tam jednak odmienne warunki – temperatura rośnie wraz z wysokością. Ta inwersja temperatury powoduje stabilność stratosfery poprzez ograniczenie konwekcji mas powietrznych. Dwuatomowy tlen może w takich warunkach pod wpływem wysokoenergetycznego promieniowania słonecznego ulegać innym reakcjom chemicznym, niż bliżej powierzchni Ziemi. Najważniejszymi reakcjami są synteza i rozkład ozonu – cząsteczki zbudowanej z trzech atomów tlenu (O3). Największe stężenie tego gazu przypada na obszar pomiędzy 15. i 30. km n.p.m. zwany warstwą ozonową. Stężenie to jest bardzo małe, bo rzędu części na milion, czyli ppm, wystarczające jednak, aby odegrać kluczową rolę w ograniczeniu dostępu do powierzchni Ziemi szkodliwego promieniowania nadfioletowego (UV). Ozon to swoisty filtr zdolny do absorpcji promieniowania UV w jego najbardziej niebezpiecznym dla roślin i zwierząt zakresie długości fal: 200 – 315 nm.
Tam, gdzie stężenie ozonu w stratosferze ulegnie zmniejszeniu, znaczące ilości niebezpiecznego promieniowania UV mogą przenikać do troposfery i stwarzać poważne zagrożenie dla ludzi. Takie miejsce, gdzie ilość ozonu jest zbyt mała nazywamy dziurą ozonową.