臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因,人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应,就会导致臭氧耗损,使臭氧浓度减少.
人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃（CFxCl4-x,又称Freon）,以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃（CFXBr4-x,又称Halons哈龙）等化学物质.
消耗臭氧层的物质,在大气的对流层中是非常稳定的,可以停留很长时间,如CF2C12在对流层中寿命长达120年左右.因此,这类物质可以扩散到大气的各个部位,但是到了平流层后,就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应,释放出活性很强的游离氯原子或溴原子,参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：
CFxCl4-x＋hv→•CFxCl3-x＋•Cl
•Cl＋O3→•ClO＋O2
•ClO＋O→O2＋•Cl
这样的反应循环不断,每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子,这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因.
NO对臭氧层破坏作用的机理为：
O3＋NO→O2＋NO2,
O＋NO2→O2＋NO,
总反应式为：O＋O3→2O2
总之,最后产生的二氧化碳,温室效应的罪魁祸首,所以臭氧层的破坏和温室效应是有关的