作用因子
當我們在空調房或超潔淨的實驗室內頭昏腦漲的時候，來到森林或海邊立感神清氣爽，這就是自然界看不到摸不著無色無味的負氧離子的作用。
清華大學博導、中科院專家林金明教授所著的《環境健康與負氧離子》一書中如下定義：
空氣的正、負離子，按其遷移率大小可分為大、中、小離子。對人體有益的是小離子，也稱為輕離子，其具有良好的生物活性。只有小離子或小離子團才能進入生物體。
空氣的正、負離子，按其遷移率大小可分為大、中、小離子。離子遷移率大於0.4c㎡/(V`s)為大離子，小於0.04/(V`s)為小離子，介於兩者之間則為中離子。接近分子大小的荷電原子團或分子團，都屬於小的空氣離子。這些小的空氣離子具有高的運動速度，在大氣中互相碰撞，又不斷聚集，形成大離子或中離子。只有小離子、或稱之為小離子團才能進入生物體。而其中的小負氧離子、或稱之為小負氧離子團，則有良好的生物活性。
離子在單位強度(V/m)電場作用下的移動速度稱之為離子遷移率，它是分辨被測離子直徑大小的一個重要參數。空氣離子直徑越小，其遷移速度就越快。離子遷移率是表達被測離子大小的重要參數。離子運動速度與離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運動速度成正比，故離子遷移率與離子直徑成負比。
主要功能
負離子不僅能促成人體合成和儲存維生素，強化和激活人體的生理活動，因此它又被稱為"空氣維生素",因為它像食物的維生素一樣，對人體及其他生物的生命活動有著十分重要的影響，如雷雨過後，空氣的負離子增多，人們感到心情舒暢。而在空調房間，因空氣中負離子經過一系列空調淨化處理和漫長通風管道後幾乎全部消失，人們在其中長期停留會感到胸悶、頭暈、乏力、工作效率和健康狀況下降，被稱之為“空調綜合症”。在醫學界，負離子被確認是具有殺滅病菌及淨化空氣的有效手段。其機理主要在於負離子與細菌結合後，使細菌產生結構的改變或能量的轉移，導致細菌死亡，最終降沉於地面。醫學研究表明，空氣中帶負電的微粒使血中含氧量增加，有利於血氧輸送、吸收和利用，具有促進人體新陳代謝，提高人體免疫能力，增強人體肌能，調節肌體功能平衡的作用。
空氣中負離子的多少，受地理條件特殊性影響而含量不同。公園、郊區田野、海濱、湖泊、瀑布附近和森林中含量較多。當人們進入上述場地的時候，頭腦清新，呼吸舒暢和爽快。進入吵雜擁擠的人群，或進入空調房內，則使人感覺悶熱、呼吸不暢等。一般而言，人每天需要約130億個負離子，而我們的居室，辦公室，娛樂場所等環境，只能提供約1——20億個。這往往容易導致肺炎，氣管炎的呼吸疾病。集中採暖以及冷氣設備的空調系統，負離子常被驅除。合成纖維、地毯帶有正電荷易吸收負離子，鋼筋、纖維板都吸收負離子。
使用負離子淨化器能還原來自大氣的污染物質、氮氧化物、香菸等產生的活性氧（氧自由基）、減少過多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無電荷後沉降，使空氣得到淨化。
最佳化原理
空氣中煙塵、粉塵、飄塵等帶正電荷的顆粒物很容易吸附空氣中的負離子，使得這些塵粒凝並，成為大粒子沉降下來，淨化了空氣，尤其是對粒徑小至0.01μm的微粒和難以去除的飄塵，如香菸煙霧、致敏微粒等的凝並效果明顯，對過敏性花粉熱、支氣管哮喘、上呼吸道黏膜炎等均能起到緩解或治癒作用。負離子抑菌機理在於負離子與細菌結合後，使細菌產生結構的改變或能量的轉移，導致細菌死亡。負離子也能有效去除空氣中的多種有害物質，如一些有害的化學物質和揮發性有機化合物VOC等。
空氣負離子已被當作評價環境和空氣品質的一個重要標準，當人們漫步在海邊、瀑布和森林時，會感到呼吸舒暢，心曠神怡，其中一個最重要的原因就是空氣中含有豐富的負離子。而空氣環境變差主要是由於空氣中正、負離子濃度比失衡，空氣中含有有害氣體和煙霧、灰塵、病毒、細菌等。而空氣負離子一方面可以調節正、負離子濃度比，另一方面又可起到淨化空氣的作用，負離子能使空氣中微米級肉眼看不見的漂塵，通過正負離子吸引、碰撞形成分子團下沉落地，且負離子能使細菌蛋白質兩級性顛倒，而使細菌生存能力下降或致死。負離子淨化空氣的特點為滅活速度快，滅活率高，對空氣、物品表面的微生物、細菌、病毒均有滅活作用。
使用小粒徑負離子能還原來自大氣的污染物質、氮氧化物、香菸等產生的活性氧（氧自由基）、減少過多活性氧對人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無電荷後沉降，使空氣得到淨化。
套用技術
離子變換器
離子變換器，其特徵是，包括抗高壓絕緣外殼、設定有空腔、銅製電離子接受筒、設有若干個尖端的富勒烯材料纖維束、用於傳導自由電子的第一導線和用於導出電子流的第二導線所述抗高壓絕緣外殼。
離子變換器，它包括抗高壓絕緣外殼、設定有空腔的銅製電離子接受筒、設有若干個尖端的富勒烯材料纖維束，用於傳導自由電子的第一導線和用於導出電子流的第二導線；抗高壓絕緣外殼設定在銅製電離子接受筒外部；空腔內部為真空狀態並設定有金屬混合粉末，下面設定有開口；富勒烯材料纖維束通過空腔的開口伸入空腔內，並與第一導線連線；第二導線與銅電離子接受筒連線。本實用新型有效地增加了電離子的脈動能量，使得形成的負氧離子能夠快速到達較遠距離，避免了因為遷移速度低過多結合空氣中的水分子及其他微粒變成大粒徑離子，形成等同於大自然的生態負離子。從而以小粒徑高活性的負離子狀態以作用於環境和作用於人體醫療保健作用。
納子富勒烯負離子釋放器
負離子發生器多採用高壓正負電極產生不均勻電場，由電暈放電的方法電離空氣生成空氣負離子，此方法產生負離子劑量比較低，要生成較多劑量的空氣負離子需要採用比較高的電壓，成本高，危險係數高，在產生較高負離子的同時也有很多衍生物如臭氧、氮氧化物等問題。這種空氣電離式的負離子發生器，需要增加風扇將負離子吹出，由此會增加使用環境的噪音。新型生態負離子發生器包括直流負高壓生成電路，抗高壓輸出導線和富勒烯電觸媒發射尖端組成;所述直流負高壓生成電路接入220v交流電源，並在輸出端連結抗高壓輸出導線;所述抗高壓輸出導線最後連結富勒烯電觸媒發射尖端。
