Ceci s'appelle également la couche d'ozone, où les concentrations d'ozone sont aussi élevées que 10 parties par million, et est une région d'une importance vitale de l'atmosphère. Cette couche d'ozone se trouve environ 20-50 kilomètres au-dessus de la surface terrestre. La couche d'ozone stratosphérique est important car il empêche la plus grande partie du rayonnement solaire ultraviolet à haute énergie d'atteindre la surface terrestre. Photodissociation, un processus photochimique, est responsable de la formation de la couche protectrice d'ozone dans la stratosphère. Dans la haute atmosphère, l'oxygène diatomique absorbe le rayonnement ultraviolet à haute énergie. L'absorption du rayonnement provoque la molécule d'oxygène diatomique à briser deux radicaux d'oxygène. L'oxygène du radical peut alors recombinés avec d'autres molécules diatomiques d'oxygène pour former de l'oxygène triatomique ou l'ozone. Dans les régions médianes de la stratosphère, l'ozone se trouve dans des concentrations aussi élevées que 10 parties par million. L'ozone peut aussi se former dans les parties inférieures de la troposphère, en raison de l'activité anthropique et par un mécanisme entièrement différent. Sans la couche protectrice d'ozone stratosphérique dans la haute atmosphère, la vie (telle que nous la connaissons) sur terre ne serait pas possible.