La principal consecuencia de una capa de ozono agotada es una reducción en la protección que brinda contra la radiación ultravioleta (UVB) dañina que emana del sol. Según la Agencia de Protección Ambiental (EPA), el aumento de la radiación UVB daña la salud humana, la vida vegetal, los ecosistemas marinos y los ciclos biogeoquímicos.
Para las poblaciones humanas, los efectos más peligrosos de la exposición a una mayor radiación UVB son: una mayor frecuencia de cáncer de piel no melanoma, más casos de melanoma maligno y un mayor riesgo de cataratas en los ojos. El agotamiento del ozono atmosférico también tiene efectos perjudiciales sobre los animales y el medio ambiente natural. Los procesos de desarrollo en la vida de la planta pueden ser alterados por los rayos UVB, lo que resulta en una disminución del crecimiento. Los ciclos reproductivos del fitoplancton en el océano también están perturbados. Una disminución en la población de estos organismos puede afectar negativamente a toda la cadena alimentaria por encima de ellos.
La radiación UVB también tiene efectos dañinos en otros tipos de vida marina pequeña, como cangrejos, peces jóvenes y camarones. Además, el daño acelerado por UVB a los sumideros de carbono acuáticos y terrestres puede causar cambios en los niveles de dióxido de carbono y oxígeno en la atmósfera, lo que afecta el clima. Un aumento en la cantidad de radiación UVB que llega a la superficie también reduce la longevidad de algunos polímeros sintéticos utilizados en la producción de materiales comerciales.