En 1974, junto con F.S. Rowland, fue co autor del articulo que predecía el adelgazamiento de la capa de ozono como consecuencia de la emisión de clorofluorocarbonos (CFC). Asimismo, sus investigaciones y publicaciones sobre el tema condujeron al Protocolo de Montreal de las Naciones Unidas, el primer tratado internacional que ha enfrentado con efectividad un problema ambiental de escala global y de origen antropogénico.
El 11 de Octubre de 1995, junto con Sherwood Rowland, se hizo acreedor al Premio Nobel de Química, por ser uno los pioneros en establecer la relación entre los gases de cloro, bromo, dióxido de carbono y otros a la capa de ozono.
El galardón también se concedió al holandés Crutzen, del Instituto Max-Planck de Química de Mainz (Al), quien halló en 1970 que los gases contaminantes tienen un efecto destructor en esa capa, sin descomponerse.
Entre 1976 y 1986 el Dr. Molina y su grupo publicaron diversos artículos donde reportaban la identificación de las propiedades químicas de compuestos que juegan un papel esencial en la descomposición del ozono de la estratosfera. También propusieron y demostraron en el Laboratório, una nueva secuencia de reacciones catalíticas que explican la mayor parte de la destrucción del ozono en la estratosfera polar.
Además del Nobel de Química, la trayectoria y trabajo del Dr. Molina lo hizo acreedor al Premio Tyler de Energía y Ecología en 1983, el Premio Sasakawa de las Naciones Unidas en 1999, el Premio Campeones de la Tierra que otorga Naciones Unidas y fue el primer mexicano en recibir la Medalla Presidencial de la Libertad de Estados Unidos.
Descanse en Paz.
