Enne kui Thomas Midgley noorem ja tema kaastöötajad leiutasid Freoni 1928. aastal, olid kõige tavalisemad külmutusagensid ohtlikud kemikaalid nagu vääveldioksiid, metüülkloriid ja ammoniaak. Freoon on kombinatsioon mitmest klorofluorosüsivesinikust ehk CFC-st, mis on keemiliselt nii inertsed, et insenerid uskusid, et on leidnud imeühendi. CFC-d on maitsetud, lõhnatud, mittesüttivad ja söövitavad, kuid 1974. aastal hoiatasid kaks teadlast, et need pole kaugeltki kahjutud, ja nende hoiatused kinnitati 1985. aastal.
Osoonikiht
Hapnik on Maa atmosfääris kõige arvukamalt teine gaas ja see eksisteerib peamiselt kahest hapnikuaatomist koosnevate molekulidena. Hapnik võib ühendada kolme aatomiga molekulideks, mida nimetatakse osooniks. Maapinna lähedal olev osoon on saasteaine, kuid ülemises stratosfääris moodustab see kaitsekihi planeet, mis neelab ultraviolettvalgust, kaitstes seeläbi kogu elu selle kahjulike mõjude eest kiirgus. Selle kihi paksust mõõdetakse Dobsoni ühikutes (DU); üks DU on sajandik millimeetrit standardsel temperatuuril ja rõhul. Osoonikihi paksus on keskmiselt umbes 300 kuni 500 DU, mis on umbes kahe laotud senti paksus.
CFC-de mõju
Teadlased hakkasid kõigepealt mõistma kloori potentsiaalset hävitavat mõju osoonile 1970. aastate alguses ning Sherwood Rowland ja Mario Molina hoiatasid CFC-de osoonikihi ohu eest 1974. See oht on otsene tagajärg asjaolule, et süsinikku, fluori ja kloori sisaldavad CFC-d on nii inertsed. Kuna nad ei reageeri alumise atmosfääri millegagi, migreeruvad CFC molekulid lõpuks atmosfääri ülemisse ossa, kus päikesekiirgus on piisavalt tugev, et neid laiali murda. Nii tekib vaba kloor - element, mis on kõike muud kui inertne.
Kloori mõju osoonile
Protsess, mille käigus kloor osooni hävitab, on kaks sammu. Suure reaktsioonivõimega klooriradikaal eemaldab osoonimolekulist täiendava hapniku aatomi, moodustades kloormonooksiidi ja jättes hapniku molekuli reaktsiooni produktiks. Kloormonooksiid on aga samuti väga reaktsioonivõimeline ja see ühendub teise osoonimolekuliga, moodustades kaks hapniku molekuli ja jättes kloori aatomi vabaks, et protsessi uuesti alustada. Üks kloori aatom võib piisavalt külma temperatuuri korral hävitada tuhandeid osooni molekule. Need temperatuurid eksisteerivad talvel Antarktika kohal ja piiratud ulatuses Arktika piirkonnas.
Osooniauk
Teadlased avastasid esmakordselt tõendeid osooniaugu kohta Antarktika kohal 1985. aastal. Maailma valitsused reageerisid kiiresti, jõudes 1987. aastal Montrealis kokkuleppele, et aastaks 2010 lõpetaks CFC kasutamise allkirjastanud riikide vahel. Antarktika kevadel igal aastal tekkiv osooniaugu kihi keskmine paksus on umbes 100 DU - peenraha paksus. Suurim täheldatud auk oli 2006. aastal; selle pindala oli 76,30 miljonit ruutkilomeetrit (29,46 miljonit ruut miili); ükski auk järgmistel aastatel, alates 2014. aastast, pole olnud nii suur. Esimest osooniauku Arktika kohal täheldati 2011. aastal pärast ebatavaliselt külma Arktika talve.