Високо у стратосфери, на око 32 километра (20 миља) изнад Земљине површине, услови су у праву да се одржи концентрација од 8 делова на милион озона. То је добра ствар јер тај озон јако апсорбује ултраљубичасто зрачење које би иначе створило услове негостољубиве за живот на Земљи. Први корак ка разумевању важности озонског омотача је схватање колико добро озон апсорбује ултраљубичасто зрачење.
Озонски омотач
Озон настаје када се слободни атом кисеоника судари са молекулом кисеоника. То је мало компликованије од тога, јер још један молекул треба да буде у суседству да би некако подстакао реакцију која ствара озон. Молекул кисеоника састоји се од два атома кисеоника, а молекул озона од три атома кисеоника.
Молекули озона апсорбују ултраљубичасто зрачење и када се раздвоје, деле се на двоатомски молекул кисеоника и слободни атом кисеоника. Када је ваздушни притисак тачан, слободни кисеоник ће брзо пронаћи други молекул кисеоника и створити други молекул озона.
На надморској висини на којој се брзина стварања озона поклапа са брзином апсорпције ултраљубичастог зрака, постоји стабилан озонски омотач.
Ултра - љубичасто зрачење
Ултраљубичасто или УВ зрачење често се назива УВ светлом, јер је то облик електромагнетног зрачења који се мало разликује од видљиве светлости. Та мала разлика је веома важна, јер снопови УВ светлости садрже више енергије од видљиве светлости. УВ спектар започиње тамо где се завршава видљиви спектар, са таласним дужинама око 400 нанометара (мање од 400 милијардитих делова дворишта). УВ спектар покрива таласну дужину до 100 нанометара. Што је таласна дужина краћа, енергија зрачења је већа. УВ спектар је подељен на три региона, која се називају УВ-А, УВ-Б и УВ-Ц. УВ-А покрива од 400 до 320 нанометара; УВ-Б се наставља на 280 нанометара; УВ-Ц садржи остатак, од 280 до 100 нанометара.
УВ и материја
Интеракција светлости и материје је размена енергије. На пример, електрон у атому може да има додатну енергију да би се се решио. Један од начина на који може да избаци додатну енергију је емитовање сићушног снопа светлости који се назива фотон. Енергија фотона поклапа се са додатном енергијом које се електрон решава. То делује и обрнуто. Ако се енергија фотона потпуно подудара са енергијом потребном електрону, фотон може ту енергију донирати електрону. Ако фотон има превише или премало енергије, неће бити апсорбован.
Ултраљубичасто светло има више енергије од радио, инфрацрвене или видљиве светлости. То значи да неки ултраљубичасти - нарочито краће таласне дужине - имају толико енергије да могу отргнути електроне од својих матичних атома или молекула. То је процес који се назива јонизација и зато су ултраљубичасти таласи опасни: они јонизују електроне и оштећују молекуле. УВ-Ц таласи су најопаснији, затим долази УВ-Б и на крају УВ-А.
Апсорпција озона
Испоставило се да се нивои енергије електрона у молекулу озона поклапају са ултраљубичастим спектром. Озон апсорбује више од 99 процената УВ-Ц зрака - најопаснијег дела спектра. Озон апсорбује око 90 процената УВ-Б зрака - али 10 процената који се пробију велики су фактор у изазивању опекотина од сунца и покретању рака коже. Озон апсорбује око 50 процената УВ-А зрака.
Ти бројеви зависе од густине озона у атмосфери. Емисије хлорофлуороугљеника мењају равнотежу стварања и уништавања озона, нагињући га ка уништавању и смањујући густину озона у стратосфери. Ако би се тај тренд наставио унедоглед, НАСА објашњава колико би озбиљне последице биле: „Без озона, сунчево интензивно УВ зрачење би стерилизовало површину Земље“.
