Visoko u stratosferi, oko 32 kilometra (20 milja) iznad Zemljine površine, uvjeti su taman za održavanje koncentracije od 8 dijelova na milijun ozona. To je dobra stvar jer taj ozon jako apsorbira ultraljubičasto zračenje koje bi inače stvorilo neugodne uvjete za život na Zemlji. Prvi korak ka razumijevanju važnosti ozonskog omotača je shvatiti koliko dobro ozon apsorbira ultraljubičasto zračenje.
Ozonski omotač
Ozon nastaje kada se slobodni atom kisika sudari s molekulom kisika. Nešto je složenije od toga jer još jedna molekula mora biti u susjedstvu da bi nekako potaknula reakciju koja stvara ozon. Molekula kisika sastoji se od dva atoma kisika, a molekula ozona sastoji se od tri atoma kisika.
Molekule ozona apsorbiraju ultraljubičasto zračenje, a kad se podijele, podijele se na dvoatomsku molekulu kisika i slobodni atom kisika. Kada je tlak zraka taman potreban, slobodni kisik brzo će pronaći drugu molekulu kisika i stvoriti drugu molekulu ozona.
Na visini na kojoj se brzina stvaranja ozona podudara sa brzinom apsorpcije ultraljubičastog zraka, postoji stabilan ozonski omotač.
Ultraljubičasto zračenje
Ultraljubičasto ili UV zračenje često se naziva UV svjetlom jer je to oblik elektromagnetskog zračenja koji se malo razlikuje od vidljivog svjetla. Ta je mala razlika vrlo važna, jer snopovi UV svjetlosti sadrže više energije od vidljive svjetlosti. UV spektar započinje tamo gdje završava vidljivi spektar, s valnim duljinama oko 400 nanometara (manje od 400 milijarditih dijelova dvorišta). UV spektar pokriva područje valnih duljina do 100 nanometara. Što je valna duljina kraća, energija zračenja je veća. UV spektar raščlanjen je na tri područja, koja se nazivaju UV-A, UV-B i UV-C. UV-A pokriva od 400 do 320 nanometara; UV-B nastavlja se na 280 nanometara; UV-C sadrži ostatak, od 280 do 100 nanometara.
UV i materija
Interakcija svjetlosti i materije je razmjena energije. Na primjer, elektron u atomu može se riješiti dodatne energije. Jedan od načina na koji može odbaciti dodatnu energiju je emitiranje malog snopa svjetlosti koji se naziva foton. Energija fotona podudara se s dodatnom energijom koje se elektron rješava. Djeluje i obrnuto. Ako se energija fotona točno podudara s energijom potrebnom elektronu, foton tu energiju može donirati elektronu. Ako foton ima previše ili premalo energije, neće se apsorbirati.
Ultraljubičasto svjetlo ima više energije od radio, infracrvene ili vidljive svjetlosti. To znači da neki ultraljubičasto - posebno kraće valne duljine - imaju toliko energije da mogu otrgnuti elektrone od svojih matičnih atoma ili molekula. To je proces koji se naziva ionizacija i zato su ultraljubičasti valovi opasni: oni ioniziraju elektrone i oštećuju molekule. UV-C valovi su najopasniji, zatim dolazi UV-B i na kraju UV-A.
Apsorpcija ozona
Ispada da se razina energije elektrona u molekuli ozona podudara s ultraljubičastim spektrom. Ozon apsorbira više od 99 posto UV-C zraka - najopasnijeg dijela spektra. Ozon apsorbira oko 90 posto UV-B zraka - ali 10 posto koji se probija velik su faktor u izazivanju opeklina i pokretanju raka kože. Ozon upija oko 50 posto UV-A zraka.
Ti brojevi ovise o gustoći ozona u atmosferi. Emisije klorofluoroogljika mijenjaju ravnotežu stvaranja i uništavanja ozona, naginjući ga prema uništavanju i smanjujući gustoću ozona u stratosferi. Ako bi se taj trend nastavio unedogled, NASA objašnjava koliko bi ozbiljne posljedice bile: "Bez ozona, sunčevo intenzivno UV zračenje steriliziralo bi Zemljinu površinu."