由于氟利昂在大氣中的平均壽命達數(shù)百年,所以排放的大部分仍滯留在大氣層中,其中大部分停留在對流層,小部分升入平流層.
在對流層的氟利昂分子很穩(wěn)定,幾乎不發(fā)生化學反應.但是,當它們上升到平流層后,會在強烈紫外線的作用下被分解,含氯的氟利昂分子會離解出氯原子,然后同臭氧發(fā)生連鎖反應（氯原子與臭氧分子反應,生成氧氣分子和一氧化氯基；一氧化氯基不穩(wěn)定,很快又變回氯原子,氯原子又與臭氧反應生成氧氣和一氧化氯基……）,不斷破壞臭氧分子.
Cl+O3→O2+ClO ClO+O→O2+Cl
如此周而復始,結果一個氯氟利昂分子就能破壞多達10萬個臭氧分子.總的結果,可以用化學方程式表示為：
2O3—→3O2 （雖然反應中氟利昂分子所起的作用類似于催化劑,但由于其參加了反應過程,因而嚴格意義上不屬于催化劑）.
反應機理：
臭氧在紫外線作用下（反應條件不好打,自己加上）
O3 —→ O2 + O
氯氟烴分解（以CF2Cl2為例）
CF2Cl2 → CF2Cl• + •Cl
自由基鏈反應
Cl• + O3 —→ ClO• + O2
ClO• + O —→ Cl• + O2
總反應：O3 + O = 2O2