大气臭氧层的主要作用有保护作用、加热作用、温室气体的作用。
1、保护作用：臭氧层能够吸收太阳光中的波长300μm以下的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害，臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。
2、加热作用：臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布，正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。
3、温室气体的作用：在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要，这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。
4、大气臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度高的层次，距离地面20到25公里，这一层次中的臭氧主要是由太阳光线中的紫外线照射制造出的，当大气中的氧气分子受短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态，随后与氧分子反应形成臭氧，臭氧层在地球大气中起到了非常重要的作用。
