空气、阳光、食物和水是人类生存所必不可少的。而我们都知道，目前城市的大气污染较严重，为了呼吸新鲜空气，我们越走越远。当我们来到野外、森林、海边，会觉得非常的舒服，精神也抖擞起来，这一切归功于空气负离子的存在。
什么是“空气负离子”呢?众所周知，空气是由多种气体组成的一种混合物，其中主要成分是氮、氧、水蒸气和二氧化碳等。在正常状态下，气体分子及原子内的正负电荷相等，呈现中性，但在宇宙射线、太阳光线、电磁波、岩石和土壤产生的射线、海浪、瀑布以及各种气象活动等所产生的能量的作用下，气体分子中某些原子的外层电子会离开轨道，成为自由电子，而失去这些电子的原子呈正电极性，这个过程称为“空气的电离”。那部分被分离出来的自由电子又会与空气中其他中性分子结合，使得到多余电子的气体分子呈负电极性，称为“空气负离子”(这个过程称之为空气的离子化)。
研究发现，空气中正离子多为矿物离子、氮离子等，负离子主要有羟负离子(水合羟基负离子)[H302-(H2O)n]、氢氧根负离子[OH-(H2O)n]、负氧离子[O2-(H2O)n]。空气是由无数分子、原子组成的。当空气中的分子或原子失去或获得电子后，便形成带电的粒子，称为离子;带正电荷的叫正离子，带负电荷的叫负离子。空气中的正、负离子，按其迁移率的大小，可分为大、中、小离子。对人有益的是小离子，也称为轻离子，其有良好的生物活性，在空气中的离子迁移率大于0.14cm2/(V.s)，是具有相当于一个电子电荷的带电微粒，只有小离子或称之为小离子团才能进入生物体。有良好的生物活性，能有效透过人体的血脑屏障产生生物效应。
在自然界中这些离子(正、负)的自然浓度介于每秒每立方厘米几百个至几千个之间，一般为700～4000个，它主要取决于地球表面的自然情况、高度及测量的地点和条件。负离子在不同的环境下“寿命”不等，在洁净空气中的寿命有几分钟，在灰尘多的地方仅几秒钟。自然界在不断地形成和产生新的负离子，但空气中负离子的浓度不会无限增多，因为离子在产生的同时伴随着离子消失的过程。主要是因为：①异性电荷相吸，正负离子静电作用相互吸引而中和;②与空气中的尘粒、烟雾、粉尘的表面附着在一起形成重离子而沉降;③负离子被各种换气系统排出;④离子被抑制，空气中的负离子浓度经常维持在一定水平，浓度饱和到一定程度其产生会被抑制。因此空气中正、负离子的浓度不断变化，保持某一动态平衡。人体只有取得正负离子平衡，才能保持健康。最有益于身体健康的负、正离子比例是3:l或4:1。负离子对人的健康、寿命及生态的重大影响，已为国内外医学界专家通过临床实践所验证。当代科学揭开了奥秘，生物体的每一个细胞就是一个微电池，细胞膜内外有50～90mV的电位差，如果“细胞电池”得不到充分的电荷补充，机体的电过程就难于继续维持，因而影响到机体的正常活动，产生老化和早衰。
空气负离子是对人体健康非常有益的一种物质。当人们通过呼吸将负离子空气送进肺泡时，能刺激神经系统产生良好效应，经血液循环把所带电荷送到全身组织细胞中。能改善心肌功能，增强心肌营养和细胞代谢，减轻疲劳，使人精力充沛，提高免疫能力，促进健康长寿。负离子还能活化脑内荷尔蒙β-内啡肽，具有安定自律神经，控制交感神经，防止神经衰弱，改善睡眠效果，以及提高免疫力。
那么什么样的空气负离子更易于作用于人体
清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境健康与负氧离子》一书中如下定义：
空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4c㎡/(V`s)为小离子，小于0.04c㎡/(V`s)为大离子，介于两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。
只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负氧离子、或称之为小负氧离子团，则有良好的生物活性。
离子在单位强度(V/m)电场作用下的移动速度称之为离子迁移率，它是分辨被测离子粒径大小的一个重要参数。空气离子粒径越小，其迁移速度就越快。离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。离子运动速度与离子粒径成反比，而离子迁移率与离子运动速度成正比，故离子迁移率与离子粒径成负比。
医学研究表明：对人体有医疗保健作用的是小粒径负离子。因为只有小粒径的负离子才能透过人体的血脑屏障，发挥其生物效应。
