Ósonlagið er lag lofttegundar er kallast óson. Ósonlagið er í neðri hluta heiðhvolfsins eða í um 15-20 km hæð yfir jörðu og er það um 5-30 km á þykkt en samt eru ósonsameindirnar mjög lítill hluti af sameindum andrúmsloftsins eða um þrjár ósonsameindir á móti hverjum 10 þúsund. Hver ósonsameind er gerð úr þrem súrefnisatómum, efnaformúla ósons er O3.
Ósonið gleypir útfjólubláa geislun sólarinnar og breytir henni í varmaorku. Við það sundrast ósonið í súrefnissameindir O2 (g) og súrefnisatóm O (g). Súrefnisatómið er mjög hvarfgjarnt og hvarfast því auðveldlega aftur við súrefnissameindina. Þannig er komin hringrás sem tryggir að ósonsameindirnar endur- nýtist stöðugt.
Útfjólubláir geislar + O3 (g) ---> varmaorka + O2 (g) + O (g)
Útfjólubláir geislar, sem ósonlagið verndar okkur fyrir, eru öllum lífverum stórhættulegir því þeir valda húðkrabbameini og skaða sameindir sem gegna lykilhlutverki í starfsemi lífvera, t.d. þær sameindir sem hafa með erfðir að gera. Þynning ósonlagsins er því mjög alvarlegt mál. Talið er að ef meðalósonmagn þynnist um 5% aukist tíðni húðkrabbameins um 10% hjá hvítu fólki. Ósonlagið er talið það mikilvægt að án þess hefði líf ekki geta þrifist á landi. Auk áhrifa á gróður og dýr getur ósonþynning valdið breytingum á lífríki hafsins þannig að mikill skaði verði af.
Það er ekki mjög langt síðan menn fóru að fylgjast með ósonlaginu og stunda mælingar á því. Um 1920 tókst breska vísindamanninum G.M.B. Dobson að smíða tæki til að mæla ósonmagnið í loftinu. Tækið og mæleiningin eru kennd við hann og er óson nú mælt í Dobson (Du). Það var þó ekki fyrr en 1985 að breskir vísindamenn birtu niðurstöður úr mælingum sínum og kom þá í ljós þynning ósonlagsins. Mælingar þeirra höfðu staðið frá 1956 og sýndu að magn ósons yfir athugunarstöð þeirra á vorin hafði minnkað um 40%. Þá vaknaði áhugi manna, rannsóknir stórjukust og margt hefur verið gert síðan þá í rannsóknarstörfum í sambandi við ósonlagið. Helsta vandamálið og stærsti óvissuþáttur þessara athugana, er skortur á öðrum mælingum fyrir 1980. Það eru því ekki til rannsóknir eða mælingar sem segja okkur til um hvort ósonþynningin er náttúruleg sveifla, sem hefur átt sér stað áður, eða af mannavöldum.
Vitað er um mörg efni, sem maðurinn hefur notað og framleitt, sem eru mjög skaðleg ósonlaginu. Klórflúorkolefni (CFC) og halogenefni, er hafa aðallega verið notuð í úðabrúsa og kælikerfi, eru meðal þeirra. Þessi efni losna út í umhverfið og berast upp í heiðhvolfið með hitauppstreymi lofts, þar klofna samböndin og koma af stað keðjuverkandi eyðingu ósons. Auk þess gleypa efnin mörg þúsund sinnum meiri varmageislun en sama magn af koltvíoxíði og auka því gróðurhúsaáhrifin gífurlega. Framleiðsla á ósoneyðandi efnum náði hámarki 1975 þegar um 700 þúsund tonnum af þeim var sleppt út í andrúmsloftið. Vegna skaðsemi þessara efna og langs líftíma þeirra í lofhjúpnum, hefur verið lögð mikil áhersla á það á alþjóðavettvangi að takmarka og banna notkun þeirra. Samkvæmt Montreal-samþykktinni verður notkun flestra CFC-efna og halóna bönnuð fyrir árið 2000. Notkun efnanna hefur minnkað mikið á síðustu árum en enn eigum við þó langt í land með að stöðva hana sbr. alla þá freon ísskápa sem enn eru í notkun. Þrátt fyrir að notkun ósoneyðandi efna minnki mun aukning óæskilegra efna í lofthjúpnum halda áfram um nokkurt skeið (áður en efnismagn þeirra minnkar) vegna þess hve líftími þeirra í náttúrunni er langur.
Klórflúorkolefni-(CFC) eru mjög örugg í meðferð, vegna þess að þau eru hvorki eldfimt né tærandi og þar afleiðandi mjög stöðug. Þetta er ástæðan fyrir því að þau komast mjög auðveldlega upp í ósonlagið. Þegar þangað er komið sundra útfjólubláu geislarnir klórflúorkolefnasamböndunum og við það losnar mjög hvarfgjarnt klóratóm. Það er þetta klóratóm sem klýfur hina eðlilegu hringrás ósonsameindanna. Eftir að útfjólubláu geislarnir hafa klofið ósonsameindina í súrefnissameind og súrefnisatóm hvarfast súrefnisatómið við klórsameindina og verður til klórmónoxíð.
O2 (g) + O (g) + Cl (g) => ClO (g) + O2 (g)
Síðan hvarfast klórmónoxíð við stök súrefnisatóm þannig að klóratómið skilar sér aftur:
ClO + O => Cl + O2
Við þetta verður klóratómið tilbúið að ráðast á aðra ósonsameind og við það verður til ný hringrás sem stuðlar að því að ósonsameindirnar (O3) sundrast í súrefnissameindir (O2).
Það ferli ósoneyðandi efna, sem áður var minnst á, hefur valdið því að göt hafa myndast á ósonlaginu og eru þau alltaf að stækka, stærst eru þau um norður- og suðurheimskautin. Götin eru breytileg og eru þau stærst á vorin en minnka eða hverfa á sumrin. Gatið á suðurheimskautinu er orðið það stórt að vísindamenn þar hafa verið varaðir við sterkri útfjólublárrigeislun er ógni heilsu þeirra. Óttast margir að svipuð göt geti myndast annars staðar. Ástæður fyrir því að ósongöt myndast á pólunum en ekki annars staðar eru nokkrar, helsta skýringin er sú að óæskileg efni (t.d. klórsameindir er streyma frá borgum og verksmiðjum) flytjast með loftstraumum til pólanna og frjósa í skýjum þar vegna þess hve frostið í heiðhvolfinu þar er mikið, eða um - 70 C. Á vorin hlýnar nokkuð þegar sólargeislar skína á skýin og losnar þá mikið magn klóratóma og annarra efna er eyða ósonsameindum svo að göt myndast.
Menn eru ekki á eitt sáttir hvort þynning ósonlagsins og ósongötin séu náttúrulegar sveiflur eða af mannavöldum. Eitt er þó víst að fjöldi efna sem maðurinn hefur framleitt eyðir ósonlaginu og þarf gagngerðar breytingar í þeim efnum. Það er erfitt að spá um framtíðina í sambandi við ósonþynninguna því við vitum ekki fyrir víst hve mikið hefur verið losað af ósoneyðandi efnum út í umhverfið og hegðun náttúrunnar er ekki kunn. Stór eldgos hafa t.d. mikil áhrif. Engu að síður verðum við að draga úr notkun og framleiðslu ónáttúrulegra efna sem eyða ósonlaginu. Við eigum aðeins eina jörð.
Við yfirborð jarðar myndast óson vegna mengunar. Þetta óson er miklu þynnra en í heiðhvolfinu og því er það ekki einu sinni kallað ósonlag. Það nær því ekki að vega upp eyðingu ósonlagsins í heiðhvolfinu, þvert á móti er það skaðlegt mönnum, dýrum og plöntum. Óson í lofti stórborga að sumarlagi veldur ertingu í lungum og getur jafnvel orsakað dauða. Það er t.d. talið stuðla að skógardauða.
Óson sameindin er tiltölulega eðlisþung og því leitar hún hægt upp í heiðhvolfið. Þá hefur hún líka sennilega sundrast áður en hún kemst upp.