El Protocolo es más detallado que el Convenio de Viena y es la base práctica sobre la cual las Partes de ambos tratados actúan. El Protocolo contiene, por ejemplo, normas sobre medidas de control y cálculo de los niveles de control y su evaluación y examen; normas sobre control del comercio con Estados que no sean Parte en el Protocolo, y normas que tratan la situación especial de los países en desarrollo. Además, establece normas sobre la presentación de datos, incumplimiento, investigación, intercambio de información, asistencia técnica, mecanismo financiero y transferencia de tecnología.

Fue aprobado por los gobiernos en 1987 y entró en vigor, oportunamente, el 1 de enero de 1989, cuando 29 países y la CEE, que representan aproximadamente el 82% del consumo mundial, lo habían ratificado. A partir de entonces muchos otros países lo han ratificado.

Es un acuerdo sobre las medidas específicas que deben tomarse a fin de salvar la capa de ozono. Con el Protocolo se dio en 1987 el primer paso concreto para proteger la capa de ozono, es decir, se acordó una reducción del 50% para 1999 en la producción y consumo de los gases CFC especificados, tomando como base las cifras de 1986. Además, se acordó congelar el consumo de halones, teniendo también el año 1986 como base de cálculo.

El Protocolo tiene mecanismos para la evaluación científica y técnica continuada del agotamiento de la capa de ozono. Los resultados de estas evaluaciones continuadas serán discutidos en la escena internacional por lo menos una vez al año, cuando se celebre la Reunión de las Partes. Para supervisar el cumplimiento del Protocolo todas las Partes deben proporcionar a la Secretaría, estadísticas anuales sobre producción, consumo e importación y exportación a Partes y no-Partes del Protocolo. También debe proporcionarse información sobre la cantidad de sustancias destruidas, recicladas y utilizadas como materias primas. Integrando estos datos la Secretaría debe presentar un análisis anual de los datos recibidos a la Reunión de las Partes.

Durante el tiempo en que ha estado en vigor el Protocolo, cada año se ha observado que las medidas tomadas han sido insuficientes para restaurar la capa de ozono. Asimismo, se ha observado que es posible encontrar sustitutos de las sustancias nocivas más rápidamente que antes. En todas las Reuniones de las Partes se ha convenido en adoptar medidas cada vez más estrictas. Por otra parte, muchos países han reaccionado ante la creciente amenaza, acelerando la disminución de la producción y consumo de sustancias que agotan la capa de ozono, más allá de los requerimientos del Protocolo.

El Protocolo distingue entre dos grupos de países. Los países que operan bajo el párrafo 1 del artículo 5 del Protocolo, que son los países en desarrollo con un consumo anual de sustancias controladas bajo cierto nivel, y el grupo de los que no operan bajo este párrafo los cuales fundamentalmente son países desarrollados. El grupo de países que no está operando bajo el párrafo 1 del artículo 5 tiene la obligación de cumplir con los esquemas regulares y contribuir al Fondo que se menciona más adelante. Mientras que los otros tienen derecho a aplazar por 10 años el cumplimiento de las medidas de control, además de tener facilidad de asistencia técnica y financiera para cumplir las disposiciones del Protocolo. El Protocolo de 1987 comprendía en julio de 1993 principalmente a países industrializados de occidente, responsables del 80% de la producción y consumo de sustancias que agotan la capa de ozono. Los mayores países en desarrollo con grandes mercados potenciales y la posibilidad tecnológica de producir CFC y Halones en gran cantidad, como Brasil, India y China, no eran Parte del Protocolo. Actualmente 172 países son Partes en el Protocolo, incluyendo a los tres antes mencionados.

El Protocolo puede ser modificado de dos maneras: introduciéndole ajustes y/o enmiendas. Los ajustes se refieren a las medidas de control de sustancias ya incluidas en el Protocolo, mientras que las enmiendas se refieren a sustancias nuevas o a la alteración de disposiciones distintas de las medidas de control de sustancias ya incluidas.

Los ajustes se deciden si, a pesar de haber hecho todo lo posible para llegar a un consenso, no se ha logrado un acuerdo por una mayoría de dos tercios de las Partes presente y votantes que represente al menos el 50% del consumo total por las Partes de las sustancias controladas. Al menos que se disponga otra cosa, un ajuste entra en vigor 6 meses después de que el Depositario haya remitido la comunicación a las Partes sobre el mismo. Los ajustes son obligatorios para todas las Partes. En cambio, una enmienda aprobada por la Reunión de las Partes sólo se aplica a las Partes que la ratifican.

El hecho de que se ajusta el Protocolo, es decir, que se hagan más estrictos los esquemas de reducción con una simple decisión en la Reunión anual de las Partes, tiene importantes implicancias para su futuro desarrollo. Teóricamente tal decisión debe tomarse por mayoría, pero en la práctica se toma por consenso. Como los ajustes entran en vigor automáticamente, se evita el proceso de ratificación nacional, que es el procedimiento normal que se sigue en los tratados internacionales, pero que es engorroso y toma tiempo. El mecanismo de ajuste es, por lo tanto, una medida que sirve para acelerar la revisión de las disposiciones legales de conformidad con los últimos conocimientos científicos, así como una manera de proveer márgenes crecientes para compromisos cuando surjan.

En 1987 el Protocolo consideraba sólo 2 grupos de sustancias antropógenas que eran considerados como las primeras responsables del agotamiento de la capa de ozono, 5 CFC y 3 halones, y con el tiempo fue incluyendo cada vez más sustancias.

Desde su entrada en vigor el 11 de enero de 1989, el Protocolo ha sido enmendado en cada Reunión de las Partes, a fin de acelerar la disminución de las sustancias que agotan la capa de ozono.