Предложена методика определения элементов вертикального распределения озона из спектров уходящего теплового ИК излучения, измеренных прибором ИКФС-2 с борта спутников серии «Метеор-М» №2. Преимуществом измерений уходящего теплового излучения является возможность исследования пространственного распределения озона при отсутствии солнечного излучения, от которого, в свою очередь, зависимы большинство других методов дистанционного зондирования. Для восстановления вертикальных профилей озона используется физико-математический подход решения некорректных обратных задач, реализованный на основе метода статистической регуляризации. Предварительно перед получением профилей озона восстанавливаются профили температуры и водяного пара, температура поверхности. Кроме того, разрабатывается алгоритм решения обратной задачи для восстановления излучательной способности поверхности, которая выполняет ключевую роль для определения «фонового» излучения в близкой к полосе озона 9.6 мкм области спектра. Обработаны измерения ИКФС-2 за 2015–2022 годы, вертикальные профили содержания озона сопоставлены с данными озонозондирования и наземных FTIR-измерений. Результаты хорошо согласуются. Таким образом, методика может применяться для получения данных о вертикальном распределении озона и исследования его пространственного распределения, в том числе в арктических областях России в период полярной ночи.