ชั้นโอโซน (อังกฤษ: zone layer) เป็นส่วนหนึ่งชั้นบรรยากาศของโลกที่ประกอบด้วยโอโซนในปริมาณมาก ชั้นโอโซนช่วยดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ประมาณ 97-99% ของรังสีทั้งหมดที่แผ่มายังโลก
โอโซนคือรูปแบบพิเศษของออกซิเจน ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในชั้นของบรรยากาศชั้นบน ๆ ชั้นโอโซนนี้มีความสำคัญและมีประโยชน์ต่อโลก
ชั้นโอโซนอยู่ห่างจากผิวโลก ประมาณ 20 ไมล์ โดยอยู่ในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์ ชั้นโอโซนจะช่วยป้องกันไม่ให้รังสีอุลตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตย์ส่องมาถึงโลกของเรา ดวงอาทิตย์ทำให้ชีวิตบนโลกดำรงอยู่ได้ ความอบอุ่นและพลังงานของดวงอาทิตย์ ส่งผลต่อดิน น้ำ อากาศ และสิ่งมีชีวิตทุกอย่าง แต่ดวงอาทิตย์ทำให้เกิดรังสีที่เป็นอันตรายต่อชีวิตด้วย ชั้นโอโซนมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพราะทำหน้าที่เป็นเกราะคุ้มกัน ปกป้องพืชและสัตว์จากรังสีที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์ ดังนั้นเมื่อใดที่โอโซนบางลงเราก็ได้รับการปกป้องน้อยลงด้วย เราเรียกรังสีที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ว่า อุลตราไวโอเล็ต อุลตราไวโอเล็ตเป็นรังสีที่ไม่สามารถมองเห็นได้ หากมีปริมาณน้อยรังสีอุลตราไวโอเล็ตจะปลอดภัยและมีประโยชน์ โดยช่วยให้ร่างกายของเราได้รับวิตามินอี แต่รังสีอุลตราไวโอเล็ตที่มากเกินไป เป็นสาเหตุที่ทำให้ผิวหนังของเราอักเสบเนื่องจากแพ้แดด
ปริมาณของรังสีอุลตราไวโอเล็ตจำนวนมาก อาจทำให้ผิวหนังเกิดอาการอักเสบรุนแรง เกิดโรคผิวหนังและปัญหาเกี่ยวกับดวงตา รังสีอุลตราไวโอเล็ตยัง ลดความสามารถของร่างกายมนุษย์ ในการต่อสู้กับโรคต่าง ๆ นอกจากนี้รังสีอุลตราไวโอเล็ตปริมาณมาก ยังทำลายพืชในไร่และต้นพืชเล็ก ๆ ในทะเลซึ่งเป็นอาหารของปลา หากต้องไปอยู่ท่ามกลางแสงแดด ควรทาครีมป้องกันผิว ครีมทาผิวเหล่านี้จะมีตัวเลขบอกปริมาณการปกป้องผิวจากรังสีอุลตราไวโอเล็ตได้
