Lachgas und FCKWs stellen an der Erdoberfläche keine Gefahr dar, denn sie sind stabil und reagieren kaum mit anderen Bestandteilen der Luft. In einer Höhe von etwa 10 bis 50 Kilometer (Stratosphäre) dagegen mutiert Lachgas zu reaktiven Chemikalien und startet eine Kettenreaktion, die zum Abbau der Ozonschicht führt. Dabei zerstört das Distickstoffoxid die Ozonteilchen, von denen jeweils ein aggressiver Teil zurückbleibt. Diese Restteile der Ozonmoleküle spalten wiederum Distickstoffoxide, die in der Folge neue Ozonteilchen angreifen. Eine solche Kettenreaktion setzt sich immer weiter fort.
Genauso verhielt es sich in den 1980er-Jahren mit den FCKWs, die hauptsächlich in Spraydosen verwendet wurden und als Hauptverursacher des Ozonabbaus galten. Den Forschern zufolge konnten jedoch das Montreal-Protokoll von 1989 und andere Gegenmaßnahmen die FCKW-Emissionen in der Stratosphäre wesentlich reduzieren. Lachgas dagegen kann nicht so leicht kontrolliert werden, denn es ist weniger gut lokalisierbar. Es entsteht hauptsächlich durch den hohen Düngereinsatz der industriellen Landwirtschaft sowie in Klär- und Verbrennungsanlagen. Die Wissenschaftler fordern von Industrie- und Entwicklungsländern, die Lachgas-Emissionen einzudämmen, denn in der Stratosphäre können diese über Jahre hinweg Schaden anrichten. Jedes Jahr gelangt ein Viertel Prozent mehr Lachgas in die Atmosphäre.
Darüber hinaus trägt Lachgas zur weltweiten Klimaerwärmung bei, denn die Moleküle in der Luft behindern die Wärmerückstrahlung der Erde, die unter normalen Umständen ins Weltall entweichen würde. Lachgas wirke sogar 300-mal stärker als das Treibhausgas CO2, so Ravishankara gegenüber dem Wissenschaftsmagazin "Science". Die Klimaerwärmung wird für das Schmelzen der Gletscher und Polkappen, das Artensterben, den Anstieg des Meeresspiegels sowie Trockenperioden und Überschwemmungen verantwortlich gemacht.