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。

空气负（氧）离子（Negative air （oxygen） ion，NAI）是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。 [1] 在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。

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。

只有氧和二氧化碳对电子有亲和力，但氧含量是二氧化碳的700倍，所以大量的自由电子被氧携带与水分子结合形成负氧离子。

它对空气中的浮尘，烟雾，细菌有很好的净化作用，这就是大自然空气之所清新，人体感受舒适的缘故，空气清洁度也与空气中的负氧离子含量密切相关！