โอโซนถูกทำลายได้ด้วยสารประกอบ ๓กลุ่มใหญ่ๆ คือ คลอรีน ออกไซด์ของไฮโดรเจนและออกไซด์ของไนโตรเจน
สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอนเป็นสารประกอบของคาร์บอน ฟลูออไรด์ และคลอรีน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CCl4) คลอโรฟอร์ม (CHCL3) และเมธิลคลอโรฟอร์ม (CHCl3) ก็มีคลอรีนเช่นกัน สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอนหรือที่เรียกว่า ฟรีออน ส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศ นอกจากนั้นยังใช้เป็นก๊าซขับดันในกระป๋องฉีดสเปรย์ต่างๆ ใช้เป็นสารทำความสะอาดชั้นดี หรือใช้สารนี้เป่าให้เกิดฟองในเนื้อของโฟมที่ใช้ทำกล่องบรรจุอาหารต่างๆ ทเป็นต้น
เมื่อก๊าซเฉื่อยกลุ่มนี้ลอยขึ้นไปถึงชั้นสตราโทสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลตจะทำให้เกิดปฏิกิริยาขึ้น อะตอมคลอรีนแตกตัวออกมา จากนั้นอะตอมนี้จึงทำปฏิกิริยากับโอโซนจนเกิดคลอรีนมอนอกไซด์ (chlorinemonoxide, ClO) หากแต่มิได้หยุดยั้งเพียงแค่นั้นกลับปลดปล่อยอะตอมออกซิเจนออกมาให้จับกับอะตอมของออกซิเจนอื่นจนเกิดก๊าซนี้ขึ้นคงเหลืออะตอมคลอรีนไว้ให้ใช้ตั้งต้นใหม่และทำงานต่อไปอีกนับหมื่นครั้ง ประกอบกับเป็นสารซึ่งมีอายุอยู่ในบรรยากาศได้ ๗๕-๑๑๐ ปี จึงทำลายก๊าซโอโซนได้ต่อเนื่องเป็นระยะเวลาอันนาน ดังที่ได้พบหลักฐานของการทำลายชั้นโอโซนนี้ที่บริเวณขั้วโลกใต้ ช่องว่างในชั้นโอโซน (ozone holes)ขยายตัวกว้างขึ้นทุกปี พร้อมกับตรวจพบคลอรีนมอนอกไซด์
ออกไซด์ของไฮโดรเจน และออกไซด์ของไนโตรเจนซึ่งเป็นตัวทำลายโอโซนนั้น อาจเกิดได้ในธรรมชาติเป็นส่วนใหญ่ ใบไม้ ซากพืชและสัตว์ย่อมเน่าเปื่อยและผุพังไปตามธรรมชาติ ทำให้เกิดมีก๊าซมีเทน และก๊าซไนทรัสออกไซด์ คาร์บอน-ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นต้นนอกจากนี้ก๊าซมีเทนยังกลายเป็นออกไซด์ของ ไฮโดรเจนต่อไปได้ ก๊าซเหล่านี้ทำลายชั้นโอโซนทั้งสิ้น หากสามารถขึ้นถึงชั้นสตราโทสเฟียร์ได้
