Ozon to trójatomowy związek tlenu, będący jego nietrwałą odmianą alotropową. Tworzy się w czasie wyładowań atmosferycznych w powietrzu w wyniku dostarczenia energii lub w specjalnych urządzeniach - ozonizatorach. W temperaturze pokojowej rozkłada się samorzutnie do tlenu cząsteczkowego.
Cząsteczka ozonu jest spolaryzowana - ma monet dipolowy 0,46D, a kąty między wiązaniami w ozonie wynoszą 116,8°.
W temperaturze pokojowej jest trującym gazem o lekko niebieskim zabarwieniu i charakterystycznej, ostrej woni.
Ozon topnieje i wrze w temperaturze wyższej niż tlen dwuatomowy. Również temperatura krytyczna dla ozonu jest wyższa. Natomiast rozpuszczalność ozonu w wodzie jest aż 13 razy większa w stosunku do tlenu dwuatomowego, co powoduje, że jest stosowany do dezynfekcji pływalni i w oczyszczalniach ścieków. Ponadto stanowi silny utleniacz, reaguje ze srebrem i rtęcią dając tlenki. Utlenia w roztworach wodnych takie substancje jak związki żelaza, mangan dwuwartościowy (na drugim stopniu utlenienia), a także wodorosiarczki, azotyny, cyjanki, jodki, pestycydy organiczne, związki powierzchniowo czynne oraz wiele innych substancji.
Z powodu swoich nietypowych właściwości ma liczne zastosowania. Należy do nich wspomniana już dezynfekcja wody - często stosuje się ją w połączeniu z naświetleniem promieniami UV i dodatkiem nadtlenku wodoru. Ze względu na właściwości utleniające stosuje się go także do bielenia wosków, olejów i skrobi. W pojazdach kosmicznych ozon pełni funkcję utleniacza. W laboratoriach zaś znajduje zastosowanie w reakcjach ozonolizy alkenów.
Dziurę ozonową definiuje się jako spadek zawartości trójatomowego tlenu (ozonu) w obszarze atmosfery na wysokości 15-20 km. Deficyt ten obserwuje się od końca lat osiemdziesiątych. Szybkość spadku ozonu stratosferycznego w wyniku działalności człowieka oznacza się na ok. 3% rocznie. Wartość ta odnosi się do całej kuli ziemskiej. Spadek ozonu stratosferycznego, oszacowany na podstawie badań satelitarnych, bez uwzględniania Antarktydy wynosi natomiast 0,4-0,8% rocznie w umiarkowanych szerokościach geograficznych i poniżej 0,2% w strefie międzyzwrotnikowej.
W powstawaniu dziury ozonowej najważniejsze znaczenie mają związki chlorofluorowęglowe (freony). W wyniku promieniowania ultrafioletowego uwalniają one chlor, który atakuje cząsteczki ozonu i rozbija je na tlen dwuatomowy i cząsteczki tlenku chloru.
Warstwa ozonowa stanowi rodzaj naturalnego filtra, który zabezpiecza wszystkie organizmy na Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Z tego powodu podjęto działania, których celem jest zabezpieczenie warstwy ozonowej przed dalszym niszczeniem. W 1987 roku, z inicjatywy UNEP (Program Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych) podpisano Protokół Montrealski . Jest to wzajemne zobowiązanie państw - sygnatariuszy do redukcji emisji freonów o połowę w stosunku do roku 1986 przed końcem roku 2000. Skutkiem kampanii było ograniczenie tempa zwiększania się koncentracji freonów w atmosferze od roku 1990. Spadła ona od tego czasu z 5 do 3%.
Badania wzajemnych relacji freonów i ozonu doczekały się Nagrody Nobla. Przyznano je w 1995 M. Molinie i F.S. Rowlandowi, którzy zajmowali się zjawiskiem powstawania i reakcjami ozonu atmosferycznego.
