O ozônio (O3) é um dos poluentes responsáveis pela deterioração da qualidade do ar em áreas urbanas. Trata-se de um poluente secundário, formado na atmosfera a partir de reações fotoquímicas, sendo que sua produção depende tanto de fatores meteorológicos quanto de fatores químicos. Este trabalho tem por objetivo analisar a variabilidade interanual das concentrações de O3 na região metropolitana de São Paulo entre 2005 e 2015, isolando a contribuição de fatores químicos, através da aplicação do filtro Kolmogorov–Zurbenko. Os resultados mostram que a variabilidade das condições meteorológicas explicou de 39 a 52% da variância das concentrações de O3 no período de estudo. Picos de concentração de O3 na componente de longo prazo foram atribuídos majoritariamente a fatores químicos, associados a mudanças no padrão de emissão de precursores. Nos anos em que foram observadas altas concentrações de O3 houve um aumento no consumo de gasolina em relação a etanol.