Die Ozonschicht ist ein Bereich erhöhter Konzentration des Spurengases Ozon (O₃) in der Erdatmosphäre, hauptsächlich in der unteren Stratosphäre. Etwa 90 % des atmosphärischen Ozons befinden sich in 15 bis 30 km Höhe.^[1] In etwa 40 km Höhe hat es seine höchste Volumenkonzentration von etwa 8 ppm. Es entsteht aus dem Luftsauerstoff, indem dessen Moleküle O₂ durch den energiereichsten Anteil des Sonnenlichts (UV-C) zu Sauerstoffatomen gespalten werden. Die Atome verbinden sich dann sofort mit je einem weiteren O₂ zu O₃.

Ozon selbst ist viel lichtempfindlicher als O₂. Es absorbiert auch UV-B und schützt damit Pflanzen, Organismen, Tiere und Menschen vor Strahlenschäden. Wenn ein Ozon-Molekül ein UV-Photon absorbiert, wird es zwar gespalten, aber in den allermeisten Fällen bildet das freigesetzte O-Atom sofort wieder Ozon. Nur die Ausnahmen, hauptsächlich O + O₃ → 2 O₂, bedeuten einen Verlust von Ozon.

Ozon hat großen Einfluss auf die Temperatur der Stratosphäre, einerseits über die UV-Absorption, andererseits absorbiert und emittiert es als gewinkeltes Molekül entsprechend seiner Resonanz um 9…10 µm im Mittleren Infrarot und trägt so zum Treibhauseffekt bei.

Die Temperatur steigt wegen der UV-Absorption durch Ozon von etwa −60 °C in 15 bis 20 km Höhe auf etwa 0 °C in 50 km Höhe an.

Als Entdecker der Ozonschicht gelten die französischen Physiker Charles Fabry und Henri Buisson. Sie wiesen 1913 durch UV-spektroskopische Messungen Ozon in höheren Atmosphärenschichten nach.

臭氧层是指地球大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的区域部分。臭氧层在赤道附近的热带上空密度最高，在南北两极上空的密度最低，如果被压缩到对流层的密度则只有数毫米厚，甚至形成空洞。

臭氧层可以吸收屏蔽日光中的短波紫外线，减少到达地表的对生物细胞和遗传物质有害的游离辐射，同时还可以防止地表水遭受紫外线光解后因氢气游离大气层而造成永久性流失，对地球生物圈有着极其重要的保护作用。