臭氧空洞與氮氧化物有關，氮氧化物NOx對臭氧層的破壞主要是與臭氧發生反應消耗了臭氧，打破了臭氧層的平衡狀態。
大氣中的臭氧可以與許多物質起反應而被消耗和破壞。NOx與臭氧層中的臭氧可以發生反應，消耗大量的臭氧。NOx再與平流層內的臭氧發生反應生成一氧化氮與氧氣，一氧化氮與臭氧進一步反應生成二氧化氮和氧氣，從而打破臭氧平衡，使臭氧濃度降低，導致臭氧層的耗損。
例如：氧化亞氮，在低層大氣層正常情況下是穩定的，但在平流層受紫外線照射活化後就變成了臭氧消耗物質。這種反應消耗掉平流層中的臭氧，打破了臭氧的平衡，導致地面紫外線輻射的增加，從而給地球生態和人類帶來一系列問題。
