Ôzôn được hình thành tự nhiên khi ôxy trong bầu khí quyển của Trái đất tiếp xúc với ánh sáng cực tím có nồng độ mạnh. Ôzôn cũng hình thành nhân tạo khi khí thải nitơ và ôxy từ động cơ đốt trong tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.
Ôzôn được hình thành tự nhiên trong tầng khí quyển trên của Trái đất. Khi khí oxy (O2) trong khí quyển bị tia cực tím chiếu vào, liên kết hóa học giữa hai nguyên tử oxy bị phá vỡ. Nguyên tử ôxy thừa liên kết với một phân tử O2 hiện có trong khí quyển, tạo thành ôzôn (O3).
Ozone cũng được hình thành từ khói xe hơi, có chứa oxit nitric (2NO), một phân tử nitơ và oxy không ổn định. Các phân tử nitơ bị vỡ ra một cách tự nhiên khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, có nghĩa là khi ôxit nitric được giải phóng vào khí quyển, nó sẽ bị phá vỡ và giải phóng một nguyên tử ôxy tự do, liên kết với các phân tử O2 hiện có và tạo thành khí ôzôn.