空氣中負離子的濃度與空氣分子的電離和激發密切相關。電離是在大氣中形成帶正電或負電的粒子的過程。所謂激發，就是原子從外界吸收壹定量的能量，使其價電子躍遷到更高能級的過程。電子從外界獲得壹定的動能，與空氣原子發生碰撞，這是空氣原子激發和電離的重要條件。空氣中的負氧離子有兩種:天然的和人工的。
壹、自然條件下產生負氧離子的方式:
(壹)負離子產生於自然現象。
大氣被紫外線、宇宙射線、放射性物質、雷暴、風暴、土壤和空氣輻射電離，釋放出電子。電子被地球吸收後釋放出來，迅速與空氣中的中性分子結合成為負離子，或稱為陰離子。
自然界中的負離子(即在體內起到良好作用並還原的負離子)具有很大的抗氧化作用和還原力。之所以雨後空氣會特別清新，是因為閃電會使空氣電離，從而產生大量的生態負氧離子。
(2)高速流動中產生負離子。
在瀑布沖擊、小波浪推動、暴雨落下等自然過程中。，水在重力作用下高速流動，使水滴破碎，水分子破裂失去電子成為正離子，周圍空氣中的氧分子俘獲這些電子成為粒徑較小的負離子。
這也是瀑布、海岸、噴泉周圍負氧離子濃度特別高的原因。
(3)植物生長產生負離子。
針葉樹植物的“尖端放電”效應會電離周圍空氣，產生大量負氧離子。
森林中的樹木也能電離空氣，產生負離子。
此外，壹些樹木和花卉分泌的萜烯和芳香物質，可以促進空氣電離產生豐富的負氧離子。
(D)負離子產生於地殼巖石中。
有些地殼巖石可以釋放壹些負離子。比如壹個晶體發育良好的天然纖維石膏礦，手工就可以做成純天然的空氣凈化器——水晶石膏燈。
2.人工產生負氧離子的方法
(1)紫外線照射法
應時汞燈產生的紫外線可以電離空氣，其電子通過光電效應在附近的金屬或灰塵顆粒上產生，負離子通過附著產生。這種紫外線也會產生臭氧。
(2)熱離子發射法
金屬等壹些材料加熱到壹定溫度會發射電子，發射電子的數量由熱電子發射特性和溫度決定。這些發射的電子通過附著在氧氣和小灰塵顆粒上產生離子。這種方法產生的負離子大部分是大的帶電離子，只有壹小部分是能激活人體生理的小離子。
(3)放射性物質輻射法
放射性物質可以用來產生空氣負離子。其中，發射α粒子的放射性同位素是最有效的離子發生器，如釙210的壹個α粒子，可以產生約150000個離子對，可以排除氮和氧的電子。在得到的離子中，負氧離子占絕對優勢。
(4)電暈放電法
是指在兩個電極之間施加高電位差，其中壹個電極是直徑很小的針，針電極周圍的高電場會產生大量的正離子和負離子。如果針電極是負極，正離子會被迅速吸收，負離子會被排斥到對面電極，產生電暈放電的空氣負離子。目前市面上流行的負離子發生器大多采用電暈法產生負離子。電極是雙極的。通常，負電極是針尖形的，正電極是圓形的。這種技術還是在早期研究的基礎上，創新很少，負離子濃度低，膨脹性能差，而臭氧濃度高。
(5)水電分離法
利用高壓水的噴射作用，壹股細小的水流從噴嘴噴射到空氣中，分裂時形成空氣負離子。我國成功研制出強大的負離子噴泉，利用高壓水射流噴射裝置，可從直徑2mm的噴嘴中噴出100萬億以上的負離子，在數萬平方米的地面上形成負氣候環境。這類設備通常安裝在城市廣場、公園、酒店、療養院、亭臺樓閣的噴泉上，以及現代音樂噴泉水池上，形成負離子療養區，不適合家庭使用。