臭氧是氧分子在太阳紫外线作用下分解为氧原子，然后又与氧分子化合而成。它在大气中的含量极少，分布也不均匀。在近地层中臭氧很少且不稳定。
从10km高度开始逐渐增多，在20-30km高度处达最大值，再往上，臭氧含量又逐渐减少，到55-60km高度上就极少了。臭氧能强烈吸收大阳紫外线，使臭氧层增暖，影响到大气中温度的铅直分布。同时，也使地球上的生物免受过多大阳紫外线的伤害。
少量的臭氧还具有净化空气、消毒杀菌等作用。在平流层下层，气温随高度不变或微有上升，到25—30km以上，气温升高较快，到了平流层顶，气温约升至一3—一17℃。
平流层的这种气温分布特征，是与它受地面温度影响很小，并且存在着大量臭氧能强烈吸收太阳紫外线有关。