空氣負離子最早是由德國科學家Elster和Gertel在1889年發現，Asamas等人于1902年肯定了空氣離子存在的生物意義，這標志著人們對空氣負離子的研究正式開始。1903年，俄羅斯學者A．B．Cokosob首次發表了用空氣負離子治療疾病的學術論文。1932年，美國漢姆遜發明了世界上第一臺醫用空氣負離子發生器，并開始研究離子生物效應，之后許多國家，特別是前蘇聯進行了大量的研究工作。我國對空氣負離子的研究始于1978年，以夏廉博開展大氣負離子對人體生物學效應研究為標志，主要涉及醫學健康、環境衛生、工農業、生態旅游等領域。

主要有下面4個原理

1、電擊法。大氣受雷雨、閃電因素的影響發生電離而產生負離子。能吸附空氣中的正離子，作用是除塵，所以雷陣雨后空氣清新天空蔚藍。缺點是有靜電和臭氧，無活性，顆粒大，0.0幾秒就消亡了，市面上的空氣凈化器多數模擬這個技術。只有德國“富勒烯”技術無靜電和臭氧。

2、輻射法。礦物質通過光照、摩擦、加熱等方式釋放負離子。無活性，顆粒大，無靜電，無臭氧。材料很講究。

3、針尖原理。枝葉尖端放電及綠色植物光合作用形成的光電效應，使空氣電離而產生的負離子?；钚愿?，顆粒小。

4、瀑布原理。水在重力作用之下高速流動，水分子裂解而產生負氧離子。濃度高、活性強、粒徑小、滲透性高。瀑布原理產生的負氧離子含量最高，面積大、落差大、效果越好。（很多動物受傷后會去瀑布邊療傷。）