臭氧层空洞是指臭氧层中的臭氧分子被氧化氮、氯、溴等化学物质破坏产生的区域，臭氧分子被破坏后，无法有效地吸收紫外线，使地表的紫外线增强，对人类和自然生态环境造成危害。
臭氧层空洞的产生是由于人类使用了大量的含氟氯化物类化学制品，如制冷剂、消毒剂等，这些物质会在高空中催化破坏臭氧层，造成臭氧层空洞的扩大和加深。臭氧层空洞被视为全球环境问题之一，国际社会通过控制这些臭氧层破坏物质的使用和排放来保护臭氧层，保护人类和自然环境。
臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度最小处，是臭氧层缺失处。而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。关于臭氧层空洞的成因，尚有待进一步研究。
