空气是由氧、氮、水蒸气、二氧化碳等多种气体组成的气体混合物,在正常情况下,气体分子不带电（显中性）,但在射线、受热及强电场的作用下,空气中的气体分子会失去一些电子,即所谓空气电离,这些失去的电子称为自由电子,它又会与其它中性分子相结合而得到电子的气体分子带负电,称为空气负离子.负离子具有热电性和压电性,既使在微小的温度和压力变化的情况下,亦能引起负离子晶体之间的电势差,从而使空气发生电离,空气中,多种气体分子"俘获"电子的能力有强有弱,其中氧气和二氧化碳较强,而氧气在空气中占20%多,二氧化碳仅占0.03%.因此空气电离产生的自由电子大部分被氧气获得,形成负氧离子,又称"负离子".
