Dziura ozonowa to zjawisko polegające na przerwaniu jednej z warstw atmosferycznych, czyli warstwy ozonowej wchodzącej w skład stratosfery. Zjawisko to ma charakter zmniejszającego się stężenia ozonu, co doprowadza do zmniejszenia efektywności w izolowaniu niektórych rodzajów promieniowania, szkodliwych dla tkanek żywych organizmów. U człowiek może nawet wywołać nowotwór.
Zjawisko to najczęściej występuje na obszarach podbiegunowych, gdzie powoduje tragiczne w skutkach topnienie lodowców a co za tym idzie powiększenie ilości wód i destabilizację klimatu. Powstawanie dziur ozonowych spowodowane jest przez człowieka. Używane do niedawna urządzenia chłodzące typu lodówki, klimatyzatory oraz środki chemiczne typu kosmetyki zawierały freon. Ten związek chemiczny nie wchodzi w reakcję z innymi substancjami co powoduje, że nie rozpada się w atmosferze. W takiej formie może on przetrwać nawet 100 lat w atmosferze. W chwili, gdy dostaje się do ozonosfery, pod wpływem promieniowania ultrafioletowego rozpada się na pierwiastki. Jednym z nich jest chlor i to właśnie chlor jest powodem rozkładu ozonu na zwykły tlen.
Jedna z teorii zakłada, iż powodem zagłady wielu gatunków pod koniec permu spowodowana była emisją gazów wulkanicznych, które powodowały powstawanie dziury ozonowej.