Store, eksplosive vulkanske utbrudd sprøyter vanndamp, karbondioksid, svoveldioksid, hydrogenklorid, flussyre og aske (pulverisert stein og pimpstein) inn i stratosfæren til høyder omkring 16-32 km over jordoverflaten. Den viktigste innvirkningen av disse injeksjonene er omdanningen av svoveldioksid til svovelsyre, som raskt kondenserer i stratosfæren til ørsmå sulfataerosoler. Aerosolene øker albedoen til Jorda, altså refleksjonen av solstrålene tilbake til verdsrommet, og på den måten blir den nedre delen av jordatmosfæren eller troposfæren nedkjølt. På den andre siden absorberer de også varmestråling fra jordoverflata slik at stratosfæren varmes opp. Flere utbrudd de siste hundreårene har ført til et fall i den gjennomsnittlige temperaturen på jordoverflata i perioder på ett til tre år. Sulfataerosolene skaper også kompliserte kjemiske forhold på overflaten sin som endrer de kjemiske klor- og nitogenstoffene i stratosfæren. Denne effekten, sammen med økt stratosfærisk klornivå fra KFK-forurensning, skaper klormonoksid som ødelegger ozon. Når aerosolene vokser og koagulerer faller de ned i den øvre troposfæren der de fungerer som kondensasjonskjerner for cirrusskyer og slik påvirker strålingsbalansen til Jorda. Det meste av hydrogenkloriden og flussyren blir løst opp i vanndråpene og faller ned til overflaten som sur nedbør. Den injiserte asken faller også gradvis fra stratosfæren og det meste av denne er borte i løpet av noen dager eller et par uker. I tillegg til alt dette sprøyter vulkaner ut drivhusgassen karbondioksid og er slik en kilde til karbon i biogeokjemiske sykluser.