A ozonosfera, camada de ozono, camada de ozônio, localiza-se na estratosfera, entre 16 e 30 quilômetros de altitude. Com cerca de 20 km de espessura, contém aproximadamente 90% do ozônio atmosférico.
Os gases na ozonosfera são tão rarefeitos que, se comprimidos à pressão atmosférica ao nível do mar, sua espessura não seria maior que alguns milímetros. Este gás é produzido nas baixas latitudes, migrando diretamente para as altas latitudes.
As radiações eletromagnéticas emitidas pelo Sol trazem energia para a Terra, entre as quais a radiação infravermelho, a luz visível e um misto de radiações e partículas, muitas destas nocivas.
Grande parte da energia solar é absorvida e reemitida pela atmosfera. Se chegasse em sua totalidade à superfície do planeta, esta energia o esterilizaria.
A ozonosfera é uma das principais barreiras que protegem os seres vivos dos raios ultravioletas. O ozônio deixa passar apenas uma pequena parte dos raios U.V., esta benéfica.
Quando o oxigênio molecular da alta atmosfera sofre interações devido à energia ultravioleta provinda do Sol, acaba dividindo-se em oxigênio atômico; o átomo de oxigênio e a molécula do mesmo elemento se unem devido à reionização, e acabam formando a molécula de ozônio cuja composição é (O3).
A região, quando saturada de ozônio, funciona como um filtro onde as moléculas absorvem a radiação ultravioleta do Sol e, devido a reações fotoquímicas, atenuando seu efeito. É nesta região que estão as nuvens de madrepérola, que são formadas pela capa de ozônio.
