一是大气受紫外线、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电子，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。雨后的空气之所以会特别清新，就是因为雷电会使空气电离，从而产生大量的生态级负氧离子。

二是水的高速流动。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，使水滴破碎，水分子破解失去电子而成为正离子，周围空气中的氧分子捕获这些电子便会成为小粒径负离子。这也是瀑布、海滨、喷泉周围负离子浓度特别高的原因。

三是植物生长过程。针叶植物的“尖端放电”效应会使周围空气电离，产生大量负氧离子。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，也可以使空气电离而产生负离子。另外，一些树木和花草所分泌出的萜烯类和芳香类物质能促使空气电离产生丰富的负氧离子。

◆ 地壳岩石释放
 部分地壳岩石能够释放出一定的负离子，实际应用中较常见的是一种以含硼为特征的铝、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，即电气石（tourmaline)，是电气石矿物的总称。电气石又称托玛琳石、碧玺等，具有压电性、热释电性、导电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能，通过物理或化学方法与其它材料复合，可制得各种功能材料，被应用于环保、电子、医药、化工、轻工建材等领域。

◆ 人工合成技术
目前的负离子人工合成技术采用生态负离子生成芯片技术和纳子富勒烯负离子释放器技术，这两项技术突破了以往负离子发生技术容易产生臭氧、氮氧化合物的技术壁垒，能够生成纯净的生态级负离子。这种同时具有负离子系统和污染物收集系统的生态负离子生成技术，通过在前两项负离子技术基础上进行技术升级，增加了污染物收集系统，不仅可以生成高浓度的生态级小粒径负离子，还实现了负离子净化效果的可视化。