Crutzen werd in 1995 onderscheiden met de Nobelprijs voor Scheikunde voor zijn onderzoek naar hoe stikstofoxiden de ozonlaag van de aarde aantasten en welke chemische processen daaraan ten grondslag liggen. Hij deelde de prijs met Mario J. Molina en Frank Sherwood Rowland, die zijn theorie bevestigden aan de hand van onderzoek naar cfk’s.

President Martin Stratmann van het Max-Planck-Gesellschaft noemt Crutzen een pionier: „Hij was de eerste die aantoonde hoe menselijke activiteiten de ozonlaag beschadigen. Deze kennis vormde de basis voor het wereldwijde verbod op ozonaantastende stoffen - een tot dan toe uniek voorbeeld hoe Nobelprijs-winnend onderzoek direct kan leiden tot een wereldwijde politieke beslissing.”

Crutzens opvolger bij het Max Planck Instituut voor Scheikunde, Jos Lelieveld, roemt zijn „onbegrensde wetenschappelijke nieuwsgierigheid, zijn creatieve ideeën en zijn charismatische persoonlijkheid.”