La composition de la stratosphère est également relativement constante, l'azote représentant environ 78 % du volume total, l'oxygène représentant environ 21 % et l'argon représentant environ 0,9 %. Les 0,1 % restants sont composés de gaz traces, notamment de vapeur d’eau, de dioxyde de carbone, d’ozone et d’oxyde nitreux.
La couche d'ozone est une région de la stratosphère qui contient une forte concentration de molécules d'ozone (O3). L'ozone est un puissant absorbeur de rayonnement ultraviolet (UV) et la couche d'ozone contribue à protéger la surface de la Terre contre les rayons UV nocifs. La couche d'ozone est située à une altitude d'environ 25 kilomètres (16 miles) au-dessus de la surface de la Terre.