臭氧層的主要功能包括：
紫外線過濾。臭氧層能夠吸收和阻擋太陽紫外線輻射中的大部分紫外線B和紫外線C,這些紫外線對地球上的生物和環境有潛在的危害，如引發皮膚癌、免疫系統紊亂、損害植物和海洋生態系統等。臭氧層的存在保護地球上的生命免受紫外線傷害。
氧氣供應。臭氧層中的臭氧分子可以通過光解反應釋放出氧氣，爲地球上的生物提供必需的氧氣供應。氧氣是維持人類和其他生物的呼吸過程的基本物質，臭氧層的存在確保地球上氧氣的穩定供應。
氣候調節。臭氧層的存在對地球的氣候起着重要的調節作用，能夠吸收並轉化來自太陽的短波紫外線輻射，使大氣層保持相對穩定的溫度。臭氧層的存在與厚度對全球氣候變化的影響非常顯著，能夠幫助減緩地球的氣溫升高和全球變暖速度。
保護生態系統。臭氧層的存在對地球上的生態系統具有重要的保護作用，可以保護陸地植被、大型海洋動物和珊瑚等生態系統免受紫外線輻射的損害。臭氧層的破壞或變薄可能導致生物多樣性下降、食物鏈紊亂和生態平衡失調。