臭氧空洞的形成是一個複雜的自然和人為因素共同作用的結果。以下是在高空中形成臭氧空洞的主要原因：
人類活動。特別是氟利昂（一種氯氟烴）的使用，是產生臭氧空洞的重要原因。氟利昂作為一種化學物質，被廣泛套用於製冷劑、發泡劑、清洗劑等。當這些化學物質洩漏到大氣中時，它們會在高層大氣中經紫外線分解產生氯原子，這些氯原子與臭氧發生化學反應，導致臭氧分解。
自然因素。宇宙高能粒子簇射、氧化氮和鹵化氮氣等氣溶膠污染物的擴散也對臭氧層造成了一定的破壞。
此外，南極上空由於溫度極低，容易形成冰晶雲，這種雲層加劇了氯的催化作用，使大量的臭氧被分解。南極封閉的大氣環流系統也使得被分解的臭氧得不到有效補充。