Onesnaževanje z ozonom je oblika onesnaženja, za katero so značilne visoke koncentracije ozona, oblike kisika, pri tleh. Izpostavljenost ozonu lahko povzroči resne zdravstvene težave rastlin in ljudi, onesnaženost z ozonom pa je v nekaterih regijah sveta velik problem. V obdobjih visokih temperatur in sončnega neba se poveča, zato se ob navidez lepih dneh pogosto izdajajo nasveti za slab zrak.
Ozon vsebuje tri atome kisika in je zelo nestabilen in strupen plin. V zgornjem delu zemeljske atmosfere pa je zelo koristen, saj se zdi, da filtrira ultravijolično svetlobo Sonca, zaradi česar je Zemlja prijetnejša za življenje. Luknje v ozonski plasti, ki nastanejo zaradi kemičnega onesnaženja, so bile vzrok za zaskrbljenost znanstvenikov, ki jih skrbi, da bi tanjšanje ozonske plasti lahko povzročilo resne težave za ljudi. Pri tleh pa je ozon slaba novica, saj je zelo jedka in lahko pri vdihavanju poškoduje dihala in poškoduje žilne sisteme rastlin ter povzroči poškodbe ali smrt.
Za otroke je onesnaževanje z ozonom še posebej nevarno, saj preživijo več časa na prostem kot odrasli in se ukvarjajo z bolj napornimi dejavnostmi. Posledično so otroci izpostavljeni več ozonu kot odrasli, kar še posebej velja za manjšine, ki pogosto živijo v natrpanih mestnih območjih, kjer je onesnaženost z ozonom zelo razširjena in zelo pogosta. Poškodbe, ki jih ozon povzroči otrokovemu telesu v razvoju, se lahko zgodi veliko hitreje kot pri odraslem, kar vodi do resnih težav z dihali.
Ta plin nastane, ko hlapne organske spojine (VOC) in plini dušikovega oksida (NOx) doživijo kemične reakcije. Te reakcije sproži izpostavljenost sončni svetlobi in visokim temperaturam, in ko ozon nastane v dovolj velikih količinah, postane sestavni del fotokemičnega smoga. VOC in NOx oddajajo avtomobili, tovarne in številni drugi človeški viri, onesnaževanje z ozonom pa se lahko začne v urbanih območjih z visoko koncentracijo človeške dejavnosti, vendar se lahko razširi na velike razdalje.
Onesnaževanje zraka ne povzroča le onesnaženja z ozonom. Prav tako prispeva k kislemu dežju, ko se onesnaževala, kot so HOS, združijo z vodo, kar povzroči nastanek kislin. Zato lahko regije, ki so v poletnih mesecih zelo onesnažene z ozonom, v deževnem obdobju doživijo kisli dež, kar prispeva k degradaciji okolja skozi celo leto. Ker se onesnaževanje zraka ne ustavi na mednarodnih mejah, lahko sosednje države z različnimi pristopi k regulaciji in nadzoru onesnaževanja pridejo v konflikt, ko se onesnaževanje širi od enega do drugega.