自然界空氣負離子產生有三大機制：
1 、大氣受紫外線，宇宙射線，放射物質，雷雨，風暴，土壤和空氣放射線等因素的影響發生電離而被釋放出的電子很快又和空氣中的中性分子結合，而成為負離子，或稱為陰離子。
2 、瀑布沖擊，細浪推卷暴雨跌失等自然過程中水在重力作用下，高速流動，水分子裂解而產生負離子。
3 、森林的樹木，葉枝尖端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應，使空氣電離而產生的負離子。
負離子的作用
負離子是壹種對人體健康非常有益的遠紅外輻射材料，適宜人體吸收的遠紅外線最佳波長為9.6μm，而負離子礦物晶體輻射遠紅外線的波長在2-18μm範圍內，且輻射功率發射密度為0.04w/cm2略高，以上數據可充分證實，負離子礦物晶體輻射的遠紅外線與人體協調很好，可被人體全部吸收。對於每個正負離子而言，它的壽命是短暫的，壹般只存在幾十分鐘。空氣中負離子的多少，受地理條件特殊性影響而含量不同。公園、郊區田野、海濱、湖泊、瀑布附近和森林中含量較多。因此，當人們進入上述場地的時候，頭腦清新，呼吸舒暢和爽快。進入吵雜擁擠的人群，或進入空調房內，則使人感覺悶熱、呼吸不暢等。壹般而言，人每天需要約130億個負離子，而我們的居室，辦公室，娛樂場所等環境，只能提供約1——20億個。這種供求之間的巨大反差，往往容易導致肺炎，氣管炎的呼吸疾病。集中采暖以及冷氣設備的空調系統，負離子常被驅除。合成纖維、地毯帶有正電荷易吸收負離子。 鋼筋、纖維板都吸收負離子。
空氣負離子能還原來自大氣的汙染物質、氮氧化物、香煙等產生的活性氧（氧自由基）、減少過多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無電荷後沈降，使空氣得到凈化。
負離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，強化和激活人體的生理活動，因此它又被稱為"空氣維生素",認為它像食物的維生素壹樣，對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響，如雷雨過後，空氣的負離子增多，人們感到心情舒暢。而在空調房間，因空氣中負離子經過壹系列空調凈化處理和漫長通風管道後幾乎全部消失，人們在其中長期停留會感到胸悶、頭暈、乏力、工作效率和健康狀況下降，被稱之為“空調綜合癥”。在醫學界，負離子被確認是具有殺滅病菌及凈化空氣的有效手段。其機理主要在於負離子與細菌結合後，使細菌產生結構的改變或能量的轉移，導致細菌死亡，最終降沈於地面。醫學研究表明，空氣中帶負電的微粒使血中含氧量增加，有利於血氧輸送、吸收和利用，具有促進人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強人體肌能，調節肌體功能平衡的作用。據考證，負離子對人體7個系統，近30多種疾病具有抑制、緩解和輔助治療作用，尤其對人體的保健作用更為明顯。負離子在醫學界被稱為是“空氣維生素”其主要的作用表現在：
1、是對神經系統的影響。可使大腦皮層功能及腦力活動加強，精神振奮，工作效益提高，能使睡眠質量得到改善。 負離子還可使腦組織的氧化過程力度加強，使腦組織獲得更多的氧。
2、是對心血管系統的影響。據學者觀察，負離子有明顯擴張血管的作用，可解除動脈血管痙攣，達到降低血壓的目的，負離子對於改善心臟功能和改善心肌營養也大有好處，有利於高血壓和心腦血管疾患病人的病情恢復。
3、是對血液系統的影響。研究證實，負離子有使血液凝聚流速變慢、延長凝血時間的作用，能使血中含氧量增加，有利於血氧輸送、吸收和利用。
4、負離子對呼吸系統的影響最明顯。這是因為負離子是通過呼吸道進入人體的，它可以提高人的肺活量。有人曾經試驗，在玻璃面罩中吸入空氣負離子30分鐘，可使肺部吸收氧氣量增加20％，而排出二氧化碳量可增加14.5％，故負離子有改善和增加肺功能的作用。