臭氧空洞与氮氧化物有关，氮氧化物NOx对臭氧层的破坏主要是与臭氧发生反应消耗了臭氧，打破了臭氧层的平衡状态。
大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。NOx与臭氧层中的臭氧可以发生反应，消耗大量的臭氧。NOx再与平流层内的臭氧发生反应生成一氧化氮与氧气，一氧化氮与臭氧进一步反应生成二氧化氮和氧气，从而打破臭氧平衡，使臭氧浓度降低，导致臭氧层的耗损。
例如：氧化亚氮，在低层大气层正常情况下是稳定的，但在平流层受紫外线照射活化后就变成了臭氧消耗物质。这种反应消耗掉平流层中的臭氧，打破了臭氧的平衡，导致地面紫外线辐射的增加，从而给地球生态和人类带来一系列问题。