原子失去或獲得電子后所形成的帶電粒子叫離子，例如鈉離子Na+。帶電的原子團亦稱“離子”,如硫酸根離子。某些分子在特殊情況下，亦可形成離子。而負離子就是帶一個或多個負電荷的離子，亦稱“陰離子”。例如，氧的離子狀態一般就為陰離子，也叫負氧離子。空氣中的正負離子按照遷移率的大小分為大、中、小三種離子 [1]
空氣的正、負離子，按其遷移率大小可分為大、中、小離子。離子遷移率大于0.4 cm²/(V`s)為小離子，小于0.04 cm²/(V`s)為大離子，介于s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，都屬于小的空氣離子。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。[1]

檢測小粒徑負離子含量空氣離子按體積大小可分為輕、中、重離子三種。輕離子在電場中運動速度較快，為1～2 cm²/V.S中、在自然界中或普通環境中遷移率大于0.4 cm²/(V.s)為小粒徑負離子，重離子在電場中運動較慢，僅為0.0005 cm²/V.S。在自然界中或普通環境中小于0.04 cm²/(V.s)為大粒徑負離子，中離子的大小及活動性介于輕、重離子之間。而小粒徑負離子，則有良好的生物活性，易于透過人體血腦屏障， 進入人體發揮其生物效應。