Diminuzioni delle concentrazioni di ozono furono notate per la prima volta negli anni Settanta da un gruppo di ricerca inglese: il British Antartic Survey (BAS), in una stazione che stava monitorando l'atmosfera al di sopra della regione Antartica.

L'ozono, una forma allotropica dell'ossigeno molecolare è presente in quantità relativamente maggiori nella fascia chiamata anche ozonosfera, da 10 a 50 chilometri di altezza, sopra la superfice terrestre. Le misurazioni protratte per otto anni, dal 1977 al 1984, indicarono cadute dei livelli di ozono. Le concentrazioni rilevate erano così basse da far pensare a errori strumentali. Furono attribuiti a errore anche i rilievi di eccessivamente basse concentrazioni ottenuti dalle prime misure da satellite, ma il lancio di nuovi strumenti fornì dati che confermarono il fenomeno. I primi dati pubblicati dal gruppo di ricerca sull'Antartico confermarono che la diminuzione di concentrazione di ozono era rapida ed estesa sulla maggior parte della regione al di sopra del polo sud. I dati raccolti mostravano che all'inizio della primavera antartica, quando il Sole riappariva all'orizzonte dopo la lunga notte australe, la quantità di ozono nell'alta atmosfera si riduceva drasticamente per poi tornare ai livelli normali nel giro di un mese.

La quantità complessiva di ozono in una ideale colonna d'aria sopra la terra è minore ai tropici, intorno all'equatore, e maggiore verso i poli. Questa quantità è misurata in unità Dobson (DU). che deve il nome a G.M.B. Dobson, uno dei primi studiosi dell'ozono atmosferico (tra il 1920 e il 1960) il quale aveva progettato lo spettrometro Dobson, strumento standard per misure di ozono al livello del suolo. Una unità Dobson (1 DU) corrisponde a una quantità di ozono che formerebbe uno spessore di 0.01 mm, se compresso alla pressione di una atmosfera e alla temperatura di 0°C. Ai tropici si misurano circa 260 DU mentre altrove i valori raggiungono anche 300-350 DU. Le fluttuazioni stagionali sono abbastanza marcate.

La quantità di ozono stratosferico si è ridotta, negli ultimi 15 anni, sopra l'Antartide e più recentemente anche sopra l'Artide, a causa dell'inquinamento dovuto ai Cloro Fluoro Carburi (CFC), ad alcuni composti alogeni legati ai CFC, e ad ossidi di azoto (NOx). Le rilevazioni del mese di ottobre dal 1960 al 1980 hanno mostrato una diminuzione, da più di 300 a circa 200 Dobson, alla baia di Halley nell'Antartide. La presenza dell'ozono nella fascia sopra le superfice terrestre è critica poiché l'ozono assorbe le radiazioni ultraviolette di alta energia dannose alla vita degli organismi terrestri. La vita sulla Terra ha potuto infatti iniziare solo quando si è formato uno strato di ozono sufficente per assorbire le radiazioni solari ultraviolette fatali per gli organismi. La diminuzione di concentrazione dell'ozono costituisce il cosidetto “buco” nella distribuzione di ozono e permette un parziale passaggio di radiazioni dannose sulla superficie terrestre sottostante.