空气负离子最早是由德国科学家Elster和Gertel在1889年发现，Asamas等人于1902年肯定了空气离子存在的生物意义，这标志着人们对空气负离子的研究正式开始。1903年，俄罗斯学者A．B．Cokosob首次发表了用空气负离子治疗疾病的学术论文。1932年，美国汉姆逊发明了世界上第一台医用空气负离子发生器，并开始研究离子生物效应，之后许多国家，特别是前苏联进行了大量的研究工作。我国对空气负离子的研究始于1978年，以夏廉博开展大气负离子对人体生物学效应研究为标志，主要涉及医学健康、环境卫生、工农业、生态旅游等领域。

主要有下面4个原理

1、电击法。大气受雷雨、闪电因素的影响发生电离而产生负离子。能吸附空气中的正离子，作用是除尘，所以雷阵雨后空气清新天空蔚蓝。缺点是有静电和臭氧，无活性，颗粒大，0.0几秒就消亡了，市面上的空气净化器多数模拟这个技术。只有德国“富勒烯”技术无静电和臭氧。

2、辐射法。矿物质通过光照、摩擦、加热等方式释放负离子。无活性，颗粒大，无静电，无臭氧。材料很讲究。

3、针尖原理。枝叶尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应，使空气电离而产生的负离子。活性高，颗粒小。

4、瀑布原理。水在重力作用之下高速流动，水分子裂解而产生负氧离子。浓度高、活性强、粒径小、渗透性高。瀑布原理产生的负氧离子含量最高，面积大、落差大、效果越好。（很多动物受伤后会去瀑布边疗伤。）