Nell'alta stratosfera il rapido aumento della temperatura è dovuto sostanzialmente alla formazione di ozono (O_³). L'ozono è presente nell'atmosfera in uno spesso strato tra i 15 e 80 km (ozonosfera), ma la sua concentrazione è massima intorno ai 25 km. Si forma per dissociazione dell'ossigeno biatomico (O_²) in ossigeno monoatomico (O) sotto l'azione dei raggi ultravioletti solari. L'ossigeno atomico si combina poi con ossigeno biatomico della normale molecola dando luogo a ossigeno triatomico (ozono). L'ozono è di vitale importanza per la vita in quanto nella concentrazione alla quale si trova a 25 km assorbe quasi completamente gli ultravioletti solari di lunghezza d'onda inferiore ai 300 nm, letali per ogni forma di vita in quanto spezzano le molecole di DNA.
La decomposizione dell'ozono per azione degli ultravioletti sviluppa calore e ciò spiega la più veloce crescita di temperatura intorno a questa altezza.

Come ultima nota si ricorda che l'effetto dei CFC (cluorofluorocarburi) è molto importante perché funziona come catalizzatore della reazione di scissione dell'ozono e ne aumenta enormente la perdita, non sufficientemente compensata dalla sua riformazione. La scomparsa dell'ozono aumenta notevolmente il passaggio delle radiazioni dure (soprattutto ultravioletti). L'effetto è accentuato ai poli, dove le correnti a getto alla quota di maggiore densità dell'ozono non permettono il rimescolamento globale dell'atmosfera e compensare, almeno in parte, la diminuzione dell'ozono.