具体来说：空气是由氧、氮、水蒸气和二氧化碳等多种成分组成的混合气体。在正常情况下，气体分子及原子内的正负电荷相等，呈中性状态。但在自然环境中被宇宙射线、紫外线、打雷、瀑布、风暴、喷泉以及森林中的树梢摆动、海浪冲击岩石、雨水冲刷等能量作用下，气体分子中某些原子的外层电子会离开轨道，成为自由电子，呈负电极性；而失去电子的原子呈正电极性，这一现象就是上面所说的“空气的电离”。游离的自由电子又会与其它中性的分子结合，使得到多余电子的气体分子呈负电极性。组成空气的各种气体分子中，氧气和二氧化碳分子“捕获”自由电子的能力较强，而氧气在空气中所占的比例较大，因此空气电离产生的自由电子大部被氧分子“捕获”，形成负氧离子。这就是我们在森林、瀑布、大海等自然环境中感受到空气特别清新，就是因为空气中负离子增多的原因，空气中负氧离子浓度越高空气质量越好。
负离子的计量单位是以每立方厘米多少个来表示，即（个/cm3）；负离子化学符号：负羟离子H3O2-；负氢氧离子OH-；负氧离子O2-。下面，我们用几张图片来表述负离子产生的源头：
1、太阳光紫外线产生负离子
2、宇宙射线产生负离子
3、雷电产生负离子，雷以后空气特别清新
4、树稍摆动，海浪冲击产生负离子
5、瀑布冲击产生负氧离子
负离子也可以用人工产生，国内外通常采用的负离子发生技术：(1)紫外线照射法；(2)热离子发射法； (3)利用高压水的喷射法； (4)电荷分离法；(5)电子释放法；(6)放射性物质辐射法；（7）电晕放电法 。这些负离子发生器虽然能在一定程度上改变负离子浓度，但同时都带来了很多副作用，例如电晕放电法，产生的是高浓度的负离子，同时伴随有许多的副效应，如产生大量的异味，提高了臭氧和氮氧化物的浓度，易诱发动脉硬化和癌症等；而且利用电能作动力，造成能源的大量浪费，仪器寿命短，不符合环保要求。
1989年，日本学者Kubo发现并提出电气石（也叫做托玛琳，碧玺）具有永久性自发极化效应。电气石结晶体具有电位差，带有永久电荷，同时具有压电效应和热电效应的特性，无需任何能源，具有释放高浓度、小粒径负氧离子、发射远红外线、屏蔽电磁波辐射、治臭灭菌和水处理等优良的环境功能属性。不会产生臭氧，不含有放射性物质，不会对人体和环境造成任何影响。其寿命与永磁材料相同，因此被科学家称为生态负离子。
