Ini juga disebut lapisan ozon, ozon konsentrasi berada setinggi 10 bagian per juta, dan adalah sebuah daerah yang sangat penting dari atmosfer. Lapisan ozon ini terletak sekitar 20-50 kilometer di atas permukaan bumi. Ozon stratosfir penting karena mencegah sebagian besar berenergi tinggi radiasi ultraviolet matahari mencapai permukaan bumi. Photodissociation, sebuah proses fotokimia, bertanggung jawab untuk pembentukan lapisan ozon pelindung di stratosfer. Di atmosfer atas, oksigen diatomik menyerap energi tinggi radiasi ultraviolet. Penyerapan radiasi menyebabkan molekul oksigen diatomik untuk memecahkan membentuk dua radikal oksigen. Oksigen radikal dapat kemudian recombine dengan molekul-molekul oksigen diatomik lain untuk membentuk triatomic oksigen atau ozon. Di daerah tengah stratosfer, ozon ditemukan dalam konsentrasi setinggi 10 bagian per juta. Ozon dapat juga terbentuk di bagian bawah troposfer, karena aktivitas antropogenik dan mekanisme yang sama sekali berbeda. Tanpa perlindungan lapisan ozon stratosfir di atmosfer atas, hidup (seperti yang kita tahu) di bumi tidak akan mungkin.