气层稀薄、极低的气温使得大气中水蒸气含量较低，而且没有光污染，南极具有比地球上任何地方都清晰的太空视野。因此，在南极洲的天文学观测结果比其他地区更好；此外，在阿蒙森-史考特南极站下方2公里有世界上最大的中微子望远镜，利用南极冰作为屏蔽层和观测介质来观测中微子。自20世纪70年代开始，在南极洲上方大气层的臭氧层的研究成为一个重点研究方向。1985年，三名大英帝国科学家分析了在布伦特冰架上的哈雷研究站收集到的数据，发现南极洲上方的臭氧层存在一个“空洞”。人们最终证实臭氧层空洞是由人类产生的氯氟烃造成的。19