La couche d'ozone ou ozonosphère désigne la partie de la stratosphère contenant une quantité relativement importante d'ozone (concentration de l'ordre de un pour cent mille). Son existence est démontrée en 1913 par Henri Buisson et Charles Fabry grâce à son interféromètre optique. Cet ozone est produit par l'action du rayonnement solaire sur les molécules de dioxygène à haute altitude (entre 20 et 50 km d'altitude). Sydney Chapman proposa le mécanisme de formation en 1930.

Modélisation de la disparition de la couche d'ozone : Ce qui serait arrivé si les CFC n'avaient pas été interdit

À cette haute altitude, la couche d'ozone a pour effet d'absorber la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet, qui se trouve être dangereux pour les organismes vivants.
On distingue, suivant le lieu et non la composition : * le « bon ozone » présent dans la couche stratosphérique (objet de cet article), bon car il nous protège des rayons UV-C (ultraviolet) ; * le « mauvais ozone » présent dès la couche basse de l'atmosphère (troposphère : du sol jusqu'à environ 20 km d'altitude), « mauvais » car c'est celui que nous respirons et qui présente selon sa concentration une certaine toxicité (voir Normes de qualité de l'air).
En l'absence de cette couche d'ozone, la vie n'aurait été possible que dans les océans[réf. nécessaire], à une profondeur suffisante de la surface des eaux (les UV ne pénétrant qu'en surface). Ce fut le cas au cours de l'éon Archéen, lorsque l'atmosphère de la Terre était dépourvue de dioxygène (et donc d'ozone).
À la fin des années 1970, des recherches scientifiques en Antarctique ont mis en évidence une diminution périodique de l'ozone dans cette région polaire. Ce que l'on a appelé le « trou de la couche d'ozone ». Il se forme au printemps dans l'Antarctique (à la fin de la nuit polaire) et s'agrandit pendant plusieurs mois avant de se réduire. Sommaire[masquer] * 1 L'ozone stratosphérique * 1.1 Processus de formation *