Phần lớn các giảm sút ozon được công bố thuộc về phần phía dưới của tầng bình lưu. Tuy vậy, lỗ hổng ozon thường không được đo bằng nồng độ của ozon ở độ cao này (chỉ vào khoảng vài phần triệu – parts per million) mà qua giảm sút của cột ozon trên một điểm ở mặt đất, thường được thể hiện bằng đơn vị Dobson. Dùng các thiết bị như Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) người ta đã quan sát thấy cột ozon giảm sút rõ rệt trong mùa xuân và đầu hè ở Nam cực so sánh với thập niên 1970 và trước đó.

Giảm sút cho đến 70% cột ozon được quan sát thấy vào mùa xuân ở nam bán cầu trên Nam Cực được nhắc đến lần đầu tiên vào năm 1985 vẫn đang tiếp tục.

Trong thập kỷ 1990 tổng lượng cột ozon vào tháng chín và tháng mười vẫn tiếp tục ít hơn các trị trước lỗ thủng ozon 40–50%. Ở Bắc Cực, giảm sút nhiều nhất là vào mùa đông và xuân, lượng giảm dao động từ năm này sang năm khác nhiều hơn ở Nam Cực: khi tầng bình lưu lạnh hơn giảm sút tăng lên đến 30%.

Các phản ứng trên mây tầng bình lưu ở địa cực rất quan trọng. Các đám mây này chỉ tạo thành trong nhiệt độ rất lạnh; tầng bình lưu ở Nam Cực lạnh hơn ở Bắc Cực vì thế mà các lỗ thủng ozon được hình thành trước tiên ở Nam Cực và cũng vì thế mà các lỗ thủng ở Bắc Cực không to bằng. Các dự đoán đầu tiên không tính toán đến các đám mây này cho nên lỗ thủng thình lình ở Nam Cực thay vì một suy giảm dần trên toàn cầu đã tạo nên một bất ngờ như thế. Ở các vĩ độ trung bình, thường người ta hay nói giảm sút ozôn thay vì lỗ thủng ozon. Lượng ozon giảm vào khoảng 3% so với những năm của thập kỷ 1980 ở 35–60 vĩ độ bắc và vào khoảng 6% ở 35–60 vĩ độ nam. Vùng nhiệt đới không có xu hướng đáng kể.

Giảm sút ozon cũng giải thích phần lớn việc giảm sút nhiệt độ ở tầng bình lưu và phía trên của tầng đối lưu được quan sát thấy. Đó là vì nguyên do cho việc sưởi ấm tầng bình lưu là do ozon hấp thụ các tia cực tím, vì thế giảm sút ozon dẫn đến việc tầng bình lưu lạnh đi. Một phần giảm sút nhiệt độ ở tầng bình lưu được dự đoán là vì lượng các khí nhà kính tăng lên, mặc dù vậy lạnh đi vì giảm sút ozon được coi là lý do vượt trội. Dự đoán cho lượng ozon còn lại là một khoa học phức tạp. Bản báo cáo số 44 của dự án quan sát và nghiên cứu ozon toàn cầu của Tổ chức khí tượng thế giới nhận định rằng các dự đoán giảm sút ozon của UNEP vào năm 1994 cho thời gian 1994–1997 là quá nhiều.

Hóa chất trong khí quyển

Toàn bộ các khí CFC đều được sản xuất nhân tạo, chúng không có trong tự nhiên trước khi được con người tổng hợp ra. Các CFC được dùng trong các máy điều hòa nhiệt độ/các máy làm lạnh trước thập kỷ 1980, trong các quy trình làm sạch các thiết bị điện tử dễ hỏng và là sản phẩm phụ của một số quá trình hóa học. Như đã nhắc đến trong phần tổng quát về chu kỳ ozon bên trên, khi các hóa chất làm giảm sút ozon như vậy đi vào tầng bình lưu chúng bị phân tách ra bởi các tia cực tím, tạo thành các nguyên tử clo. Các nguyên tử clo phản ứng như một chất xúc tác, có thể phá hủy hằng ngàn phân tử ozon trước khi được mang ra khỏi tầng bình lưu. Nếu các CFC phân tử tồn tại lâu, thời gian tái tạo phải tính bằng thập kỷ. Người ta tính rằng một phân tử CFC mất trung bình là 15 năm để đi từ mặt đất lên đến các tầng trên của khí quyển và có thể ở đó khoảng một thế kỷ, phá hủy đến cả trăm ngàn phân tử ozon trong thời gian này.

Kiểm nghiệm các quan sát

Các nhà khoa học đã có thể củng cố cho việc giảm sút ozon bởi các hợp chất halogen của nhân loại từ các khí CFCs bằng cách dùng các mô hình vận chuyển hóa phức tạp và kiểm nghiệm các mô hình đó bằng các dữ liệu được quan sát (thí dụ như SLIMCAT Lưu trữ 2006-06-02 tại Wayback Machine). Những mô hình này hoạt động bằng cách kết hợp đo lường nồng độ hóa học và khí tượng qua vệ tinh với các hằng số phản ứng hóa học tìm ra được trong phòng thí nghiệm và có thể nhận diện không những là các phản ứng hóa học chủ chốt mà còn cả các quá trình mang các sản phẩm quang phân CFC tiếp xúc với ozon.