空气是由无数分子组成，由于自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子就释放出电子，在通常的大气压下，被释放出的电子很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。空气分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得，因而，常常把空气负离子统称为“负氧离子”。

负氧离子的产生原理主要有以下几种：

1．大气受紫外线,宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子,经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子，或称为阴离子。自然界的负离子（也就是在身体内起好的作用和还原作用的负离子）有很大的抗氧化效果与还原力。

2．瀑布冲击。细浪推卷暴雨跌失等自然过程中水在重力作用下，高速流动，水分子裂解而产生负离子。物质分子形态转换过程。

3．森林的树木。叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。

4．部分地壳岩石能够释放出一定的负离子。

5．通过人工负离子生成技术产生空气负离子。据新华网和光明日报等媒体报道，目前采用最新负离子转换器技术产生的负离子已达生态级，该生态级负离子即是易于进入人体的小粒径负离子。