Helseeffekter av ozon er påvist i kontrollerte forsøk av enkeltpersoner ved eksponering i noen timer ved så lave konsentrasjoner som 160 μg/m³, samt i befolkningsundersøkelser ved konsentrasjoner ned til 100 μg/m³. I slike studier er det vist sammenheng mellom ozonnivåer (målt over 1 time eller 8 timer) og alvorlige helseeffekter som luftveissykdom og dødelighet. Det er svært store individuelle forskjeller i følsomhet for effekter av ozon. Årsaken til dette er ikke helt klarlagt, da kjente faktorer som fysisk aktivitet, eksisterende sykdom (som astma), alder, røyking og miljøfaktorer bare delvis kan forklare variasjonen i ozonrespons. Resultatene fra studier med kronisk ozoneksponering er mer usikre. Imidlertid viser flere eksperimentelle studier forandringer i luftveiene som følge av kronisk ozoneksponering, og stadig flere epidemiologiske studier indikerer sammenheng mellom lungesymptomer/ sykdommer/ dødsfall og kronisk eksponering for ozon.