ראשית ההסכם עם הכימאים מריו מולינה ופרנק שרווד רולנד מאוני' קליפורניה שחקרו את השפעות פליטת הגזים השונים על האטמוספירה של כדו"א, הפגיעה בשכבת האוזון התגלתה באמצע שנות ה-70' של המאה ה-20.

ב-1985 בכנס שנערך בעיר וינה, 20 מדינות הגיעו להסכמות ראשוניות על הגבלות שיחולו על מדינות הפולטות גזי חממה, ב-1995 מולינה ורולנד זכו בפרס נובל לשלום על עבודתם בתחום הכימיה.

פרוטוקול מונטריאול כלל הקמה של קרן בינ"ל שתסייע למדינות מתפתחות שהצריכה פר קפיטה (לפי אדם) והייצור שלהן הכולל פליטה של גזי חממה אינו עולה מעל 0.3 ק"ג כדי לעמוד בתנאי ההסכם. הקרן מתחדשת כל שלוש שנים ומבוססת על תרומות. בין 1991 ל-2005 הקרן גייסה 3.1 מיליארד דולר. כתוצאה מההסכם פליטת גזי החממה והפגיעה בשכבת האוזון התאזנה ובפרט באזור אנטרקטיקה שכבת האוזון החלה להשתקם.