Anche la composizione della stratosfera è relativamente costante, con l'azoto che costituisce circa il 78% del volume totale, l'ossigeno circa il 21% e l'argon circa lo 0,9%. Il restante 0,1% è composto da gas in tracce, tra cui vapore acqueo, anidride carbonica, ozono e protossido di azoto.
Lo strato di ozono è una regione della stratosfera che contiene un'alta concentrazione di molecole di ozono (O3). L'ozono è un potente assorbitore di radiazioni ultraviolette (UV) e lo strato di ozono aiuta a proteggere la superficie terrestre dai dannosi raggi UV. Lo strato di ozono si trova ad un'altitudine di circa 25 chilometri (16 miglia) sopra la superficie terrestre.