地球上的人类和生物亿万年来能够正常地生长发育，世代繁衍，仰仗了一种特殊物质的保护。这种物质分布在地面上空15公里到50公里的大气平流层中，并形成一个环绕地球的天然屏障。尽管这种屏障只是薄薄的一层，但却能有效地“阻挡”住太阳光线中对人体和生物造成伤害的那部分紫外线的照射。如果这种物质消失了，我们赖以生存的地球就会成为一个不设防的城市，能杀伤生物的紫外线便无遮无拦地长驱直入，结果只能是地球上的生灵灭绝。
据科学分析，这种构成地球屏障的物质每减少10%，得皮肤癌的人就会增加5%；每减少5%，患白内障而失明的人就会增加50%。
上述这种重要的物质就是臭氧，由臭氧形成的地球屏障就是臭氧层。臭氧是怎样形成的？臭氧层又是怎样形成的？
空气中的氧气在吸收到一定能量的情况下就会转变成臭氧。放电、受热、在紫外线照射下以及有机物在氧化时都能使空气中的氧气转变成臭氧。
在地面附近，臭氧主要是在天空闪电以及某些有机物氧化时形成的。当人们走进茂密的森林中或漫步在广阔的海滩上时，会呼吸到既感觉新鲜又带鱼腥味的特殊臭味的气体，这就表明有臭氧生成了。臭氧的名称就因它具有特殊臭味而得名。针叶树的森林中树脂在氧化，海滩边海浪冲来留下的海草在腐烂被氧化，因而空气中的氧气部分形成臭氧。空气中含有少量臭氧，对于人的身体、特别是对呼吸道疾病具有有益的作用。但是浓的臭氧不但很臭，而且对人有害。人们长时间生活在臭氧的体积分数达百万分之一的空气中，就会引起疲劳和头痛。臭氧浓度再高些，会使人恶心、鼻子出血和眼睛发炎等。
在实验室里，把新切开的白磷块放在玻璃瓶的瓶底，上面用水覆盖，再塞上塞子，在室温下放置，不久白磷慢慢氧化，瓶内空气中的部分氧气就转变成臭氧了。
在实验室里还可以利用一种臭氧发生器，使空气中的氧气转变成臭氧。这种臭氧发生器由两个玻璃管组成，一个玻璃管套在另一个玻璃管中间，外管的外壁和内管的内壁都包着锡箔，各接一电极。使用时利用高电压进行无声放电，氧气在两玻璃管之间缓慢通过，从出气管出来的气体中臭气的体积分数大约可达5%。
工业上制取臭氧也是利用臭氧发生器，但它在结构上比实验室里用的仪器复杂，也更有效。在工业生产中，臭氧被用来作杀菌剂和漂白剂。在仓库、矿井、船舱中通入少量臭氧，可以消毒空气。用臭氧代替氯气进行饮水消毒，杀菌效力较大，速度较快。臭氧是油脂、蜡、纺织品等的漂白剂。
高层空气中的臭氧层是高层空气中的氧气受紫外线照射而形成的。
紫外线又称紫外光，是太阳光中波长较短的、肉眼看不见的光。它的波长在40纳米～390纳米（1纳米=10-9米，符号是nm）之间。高层空气中的氧气吸收了波长小于185nm紫外线后便形成臭氧。不过，当用波长250nm左右的紫外线照射臭氧时，臭氧又转变成氧气。因此，在高层空气中存在氧气和臭氧互相转化的状态并形成臭氧层，同时消耗了太阳辐射到地球上的能量的5%，使地球上的生物免遭伤害。
可是，近年来科学家们探测到这个臭氧层遭到不同程度的破坏，有些地方变薄了，1985年在南极上空发现臭氧层出现了空洞，引起人们一片恐慌。
有人说，这是超音速飞机放出的废气造成的，这些废气可能同高层大气中的臭氧发生化学反应，使臭氧减少了。也有人认为，某些烟雾喷射器使用的燃料中所含的氯氟烃，在高空经化学反应所生成的氯原子与臭氧发生反应，从而造成臭氧层的空洞。
氯氟烃是氯和氟取代烃（碳氢化合物）中的氢形成的有机化合物。家庭冰箱和冷冻柜中使用的致冷剂——氟利昂（freon）就是一类氯氟烃。最常用的是氟利昂-11（CCl3F）和氟利昂-12（CCl2F2）。为了防止臭氧层被破坏，到20世纪90年代初，已研制出新的致冷剂代替氟利昂，于是它们被逐渐停止使用了。但是，随即又发现消灭地里和谷仓里昆虫的农药溴甲烷（CH3Br）气体对臭氧层的破坏力比氯氟烃更大。国际生态环境保护委员会于1997年9月在加拿大召开会议，与会各国已同意到2005年工业化国家不再使用溴甲烷。
臭氧很早就被人发现了。当时人们用兽皮毛摩擦琥珀时嗅到特殊臭味的气体，这就是臭氧。琥珀是树脂在地层下受压后形成的一种黄色至红褐色半透明的天然塑料，表面光滑，古代人们从地下挖掘到它后，用它制成玩赏的小饰件，如烟嘴等。琥珀受到皮毛摩擦后产生静电放电，会使周边空气中的氧气转变成臭氧。
现今，臭氧也是在放电中被发现和制成的。在近代化学实验中最早制得臭氧的是荷兰化学家马鲁姆（M。Van Marum）。1785年他在密闭的玻璃管中汞面上的氧气通电后，发觉有一股非常强烈的臭味，好像是“电气”的味道。他不知道这股臭味是什么。
到1840年，德国化学家舍恩拜因（C。F。Sch Onbein，1799～1868）在空气中进行放电实验时也嗅到这种“电气”的味道，认为它和氯以及溴属于同类气味。1844年他又发现白磷在空气中发光氧化时也产生这种臭味，更发现它能将碘化钾（KI）中的碘释放出来，并能将二价亚铁盐氧化成三价铁盐。他认为氮气是这种气体和氢气的化合物。他继续研究这种气体，在1854年发表的论说中指出，氧气除了普通的氧气外，还有一种ozonized氧气。ozonized这一词可译成“臭味化了的”或“变臭了的”。它来自希腊文ozo-（嗅、臭味），德文中的臭氧ozon、法文中的ozone、英文中的ozone都从它而来。我们称它为臭氧是很适合的。
同一个时期里，还有一些人发现过它。1845年瑞士化学家马里纳（J。C。G。de。Marignac，1817～1891）和德拉里夫（A。A。de LaRive，1801～1873），各自加热氯酸钾（KClO3）获得氧气后，经干燥，在其中放电而获得臭氧。认为它是一种特别化学活动的氧气。
直到1898年，德国化学家拉登堡（A。Ladenburɡ，1842～1911）在测定了它的式量后，确定它的化学式是O3，是氧气的一种同素异形体。
臭氧是一种天蓝色气体，冷却时可凝结成暗蓝色液体，并可凝固成紫黑色晶体。臭氧很不稳定，在常温下就会慢慢变成氧气，受热时变得更快。当臭氧转变成氧气时放出热量：
2O33O2+热量
正如发现臭氧的化学家们所研究的那样，它具有活泼的化学性质，能氧化许多氧气所不能氧化的物质。金属银在臭氧中表面被氧化成一层“银锈”，硫化铅（PbS）被氧化成硫酸铅（PbSO4），硫酸亚铁（FeSO4）被氧化成硫酸铁[Fe2（SO4）3]。许多有机物，如松节油、酒精等，遇到臭氧会着火燃烧。
正因为臭氧能把碘化钾中的碘释放出来，而碘遇到淀粉水溶液就变成蓝色。因此，将气体通入含有少量淀粉浆的碘化钾溶液中，可以检验是否有臭氧存在。
空气中存在的臭氧会促使橡胶轮胎老化，还会与氮的氧化物等化合生成带刺激性的有毒气体，污染环境。因此，它对人类来说既有益，也有害。
