清華大學博士生導師、中科院專家林錦明教授撰寫的《環境健康與負氧離子》壹書是這樣定義的:空氣中的正負離子按其移動性可分為大、中、小離子。離子遷移率大於0.4 cm2/(v . s)的是小離子，小於0.04 cm2/(v . s)的是大離子，介於兩者之間的是中等離子。帶電原子團或接近分子大小的分子團屬於空氣小離子。這些空氣小離子移動速度快，在大氣中相互碰撞，不斷聚集形成大離子或中離子。只有小離子或小離子群才能進入機體。小的負氧離子或小的負氧離子基團具有良好的生物活性。
小離子是小粒徑負離子，是相當於自然界的空氣負離子，壹些資料也稱之為生態負離子。它具有遷移距離遠、活動性高的特點。醫學研究表明，正是小粒徑負離子對人體有醫療保健作用。因為只有粒徑小的負離子才容易穿透人體的血腦屏障，發揮其生物效應。自然界的空氣負離子之所以造就了眾多長壽村，是因為小粒徑的負離子比例高，小粒徑的負離子活性高，遷移距離遠，從而在長壽區上空形成了負離子浴環境。
無數的醫學研究和臨床試驗證明，從人體細胞中搶奪電子是壹切疾病的根源，活性氧(自由基)是壹種缺乏電子的物質。進入人體後，到處爭奪電子。如果細胞蛋白質分子的電子被帶走，蛋白質就會被支鏈烷基化，形成扭曲的分子，導致癌癥。由於缺少電子，扭曲的分子不得不奪取相鄰分子的電子，扭曲相鄰分子，從而導致癌癥。這樣，惡性循環就會形成大量扭曲的蛋白質分子，當這些扭曲的蛋白質分子繁殖復制時，基因就會發生變異。形成大量癌細胞，最後出現癌癥。當自由基或扭曲分子搶走基因的電子，人就會直接得癌癥。人體得到負離子後，由於負離子帶負電，有多余的電子，可以提供大量的電子，通過阻斷惡性循環，可以預防或抑制癌細胞。
目前僅采用世界領先的負離子轉換器和納米富勒烯負離子釋放器專利技術，人工生成活性高、遷移距離遠的小粒徑負氧離子，純度高，不產生臭氧、正離子等衍生物。沒有風扇，負離子可以覆蓋3-4米的距離，形成離子浴環境。