1.負離子對心腦血管系統的作用機制
負離子能有效擴張冠狀動脈，增加冠狀動脈血流量，調節心率使血管反應和血流速度恢復正常，對緩解心絞痛，恢復正常血壓有很好的作用。通過心電圖X線，負離子能有效改善心功能和心肌營養不良。基於以上兩種作用，空氣負離子對高血壓、高血脂等心腦血管疾病有很好的療效。
2.負離子對神經系統的作用機制
空氣負離子通過促進單胺氧化酶(MAO)的氧化脫氨作用，降低腦和組織中5-HT(5-羥色胺)的水平，引起內分泌和神經系統的明顯生理變化，對植物神經系統和植物神經系統的高級中樞有良好的調節作用。從而有效改善大腦皮層功能，振奮精神，消除疲勞，提高工作效率，增進食欲，對改善睡眠和神經衰弱有很好的效果。
3.負離子對呼吸系統的作用機制
負氧離子能有效加強氣管粘膜上皮纖毛運動，影響上皮絨毛呼吸酶活性，改善肺泡分泌功能和肺通氣換氣功能，從而具有解除支氣管痙攣、增加肺活量、調節呼吸頻率、止咳的作用。負離子還可以促進鼻粘膜上皮細胞(多鼻)的再生，恢復粘膜的分泌功能。對哮喘、氣管炎、小兒百日咳等疾病有很好的療效。
4.負離子增強免疫力的機理。
負離子能增強單核吞噬細胞的功能，增加血液中的抗體含量，提高機體的非特異性免疫功能，有脫敏作用。專家發現，給過敏性休克動物吸入空氣負離子，與對照組相比，可以緩解病情，縮短病程。
5.負離子對皮膚的作用機理
負離子後皮膚血管短暫收縮後擴張，可改善微循環和組織營養，加速上皮再生，並有抗菌作用，促進傷口愈合。動物實驗表明，吸入空氣負離子可使傷口愈合速度加快20%。
6.負離子對消化功能的作用機制
吸入空氣負離子可增強胃液分泌，改善胃腸道功能，增加食欲。有人在巴甫洛夫的離體小胃上研究了電離空氣對胃液分泌功能的影響，發現它能促進胃液分泌。
7.負離子對內分泌功能的影響
實驗證明，空氣負離子對去卵巢或睪丸動物的內分泌紊亂有良好的作用。可以通過血液循環改善內分泌功能，如改善性腺功能、甲狀腺功能等。能提高機體的反應能力，激活網狀內皮系統的功能，增加機體的抗病能力。壹些更年期女性在使用空氣負離子治療其他疾病的同時，往往會出現月經復潮的現象。說明空氣負離子對內分泌功能有壹定的調節作用。