1、改善中枢神经机能空气负离子进入呼吸道后，通过机械或电荷的刺激，使呼吸道神经感受器兴奋，冲动传到中枢神经，从而产生相应的生理效应。如调节大脑皮层兴奋和抑制过程，并使之趋于正常化。空气负离子使人精神振奋，精力充沛，可使脑电波频率加快。
2、改善呼吸机能空气负离子可改善肺脏通气及换气功能，提高呼吸系数，增加最大吸氧量。最大吸氧量与运动员的有氧耐力关系相当密切，所以，空气负离子能使动物或运动员的有氧耐力素质提高。
3、改善心血管系统空气负离子可改善心脏功能和心肌营养不良状态，增强心脏收缩力，使周围毛细血管舒张，有明显降压的作用，故临床上用于治疗冠心病，动脉粥样硬化及高血压病。北京罗嵯脶姥空气离子研究应用中心采用负离子治疗心血管病患者，使患者原来异常的心电图逐渐恢复正常。林文弢、李珍妮等研究报道，极限运动后受试者第二分钟心电图有60%呈不同程度ST段下移超0.05mv以上，说明心肌出现供血不足现象。但吸入负离子后，多数在第3分钟恢复，6分钟全部恢复。但未吸入负离子对照组在第10分钟尚未完全恢复。可见，负离子能改善心肌的缺血状态，增强心脏功能，从而提高运动能力。
4、促进造笥苁嗥悍血机能在正常情况下，血液蛋白质带负电，而吸入空气负离子后，更加强了这一趋势，使血浆蛋白质的胶体稳定性增加，进一步延缓了血沉。空气负离子还可使红细胞、血红鬟焐呖鳝蛋白及血小板增加。据报道，贫血动物吸入负离子后，周围血液中的幼稚型红细胞增加。可见，空气负离子的吸入有利于造血进行，从而提高血红蛋白的数量，增强血液的氧气输送能力，促进有氧代谢顺利进行，加快运动后物质的恢复。
5、激活酶系统空气负离子能激活体内多种酶的活性。酶是体内物质代谢的生物催化剂，酶的活性降低会导致物质代谢减慢或受阻，所以，提高酶的活性，就能增强体内的物质代谢，改善体内的能量供应，从而推迟疲劳的产生。除此之外，空气负离子还能刺激机体防卫机能，提高运动员的免疫能力;也能促进睾丸和卵巢细胞的成熟，使性激素分泌增加，促进运动员机体蛋白质合成，提高运动员的力量和速度素质。
