ClO ₂, un radical, subit la photodécomposition dans la stratosphère où les produits de cette réaction réagissent avec l'ozone. Puisqu'il s'agit d'une réaction photochimique, elle n'a lieu alors que le soleil est vers le haut. Au-dessus de l'Antarctique ont montré une relation directe entre la perte de l'ozone polaire et l'augmentation en chimie des halocarbures, qui provient de sources anthropiques. Scientifique sont actuellement à la recherche le comportement moléculaire de dioxyde de chlore dans l'atmosphère afin de comprendre son rôle dans l'appauvrissement de la couche d'ozone plus à fond.