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大气中的氧分子受太阳紫外线、宇宙射线、雷电、风暴及空气和山地岩石中放射性元素物质等因素诱导而发生电离，生成负氧离子。

水的喷筒电效应(也叫勒纳德效应)森林中溪涧的跌失、瀑布的冲击等使水滴破碎，水分子破解失去电子而成为正离子，而周围空气中的氧分子捕获这些电子而成为负氧离子。这种效应被称为喷筒电效应或瀑布效应。睡得流速越大，其喷筒电效应越强。

许多植物的茎、皮、叶等器官或组织分化成针状结构，着种曲率较小的针状结构，会发生“尖端放电”作用为诱导产生负氧离子;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。

NAI主要是由空气中含氧负离子与若干个水分子结合形成的原子团，根据地理物理学和大地测量学国际联盟的大气联合委员会采用的理论，NAI就是O2-（H2O）n，或OH-（H2O）n，CO4（H2O）2，是带负电荷单个气体分子以及其轻离子团的总称。由于氧分子比CO2，N2等分子更具有亲电性，因此氧分子会优先获得电子形成负离子，所以NAI主要由负氧离子组成，故常被称为空气负氧离子。

负氧离子健康产品种类繁多广泛应用居民的健康生活。；民用负氧离子健康产品更加多样，有负氧离子保健仪、空气净化器，负氧离子地砖、壁纸、家具等，还有负氧离子空调、吹风机等家用电器以及负氧离子手环、面膜、卫生用品等。