臭氧层空洞是臭氧层中臭氧浓度最小处，是臭氧层缺失处。臭氧层在大气平流层中臭氧浓度最大，是地球的一个保护层，太阳紫外线辐射大部被其吸收。有臭氧层空洞的地区会对生物产生重大的影响，有学者认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。臭氧空洞是地球大气上空平流层(臭氧层)的臭氧从1970年代开始，每年递减的一种现象，在两极地区的部份季节，递减速度还超过每十年4%，而在春季时连对流层的臭氧也在减少，形成所谓臭氧空洞。
臭氧层空洞实际上是臭氧的密度不到正常密度一半的稀薄层，并非是一点臭氧也没有，全球臭氧层遭受破坏，臭氧含量的减少，越是高纬度地区越明显，南北极上空则是集中反映
臭氧层低值区的出现具有季节性，与气温变化有关，南极地区上空是在7-9月份，而北极地区上空则是在1-3月份。到了夏季，这些低值区又会自行恢复常态。
