L'ozone irrite les muqueuses et attaque surtout les voies respiratoires, les yeux et les tissus pulmonaires ; lorsqu'il est inhalé, l'ozone pénètre profondément dans les poumons. Des concentrations d'ozone plus élevées entraînent, outre des modifications des paramètres de la fonction pulmonaire, des troubles subjectifs de l'état de santé tels que des larmes aux yeux, des maux de tête, des troubles de la concentration et une irritation des voies respiratoires, qui s'accompagnent d'une diminution des performances physiques lorsque les concentrations continuent d'augmenter. On estime qu'environ 10 % de la population est particulièrement sensible aux concentrations élevées d'ozone.

Les valeurs seuils de la CE pour l'ozone sont fixées comme suit dans la directive CE 2008/50/CE :

Valeur moyenne sur 8 heures (protection de la santé) : 110 µg/m3
valeur moyenne sur 1 heure (information de la population) : 180 µg/m3
Valeur moyenne pendant 1 heure (déclenchement du système d'alerte) : 360 µg/m3