自1985年，英國科考隊在南極洲發現臭氧層空洞以來，科學家們就一直在對它進行監測。
臭氧是氧氣分子在紫外線的輻射下反應形成的，主要集中在距地面15~35千米的平流層中，因為那裡的紫外線和氧氣都相對充足。臭氧層中臭氧濃度尤其低的區域就是我們所說的「臭氧層空洞」，它在冬春季節的南極上空最為嚴重。
科學家已經發現含有氯原子的氯氟烴和含有溴原子的哈龍等曾常用於工業的滷代烴類化學物質對臭氧有很強的破壞力。它們被釋放進大氣中後，會在紫外線的激發下，釋放氯原子或溴原子催化臭氧分解成氧氣。
總體來說，這些氣體跟隨大氣運動在全球平流層中的濃度是差不多的，但南極上空的臭氧層空洞卻格外大，這是因為有極地平流層云為它們提供絕佳的反應場所，它能夠吸附氟氯烴，並解放中的氯原子。
平流層空氣乾燥通常不容易形成雲，當溫度低於-78℃時才有可能，極地上空最符合條件。南極大陸比北極還冷，低溫持續時間也長於北極。
這一方面是受地球公轉軌道的影響，北半球冬季的地球在近日點附近，而南半球冬季時的地球在遠日點附近，公轉速度放慢，因此南極得到的日照更少且極夜更長；另一方面，南極自身的地理特徵也使它的低溫更極端——受高壓控制的南極大陸四面環海，海面又受低壓控制，導致狂風肆虐，帶走熱量。
去年，南極的異常天氣阻礙了極地平流層雲的形成，臭氧層空洞比往年都小得多。與此相反，今年由於北極變冷，那裡出現了當地有記錄以來最大的臭氧層空洞，不過，隨著天氣回暖又消失了。