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空气负离子（NAI)主要是由空气中含氧负离子与若干个[[水分子]]结合形成的原子团，根据地理物理学和大地测量学国际联盟的大气联合委员会采用的理论，NAI就是O2-（H2O）n，或OH-（H2O）n，CO4（H2O）2，是带负电荷单个[[气体]]分子以及其轻离子团的总称。由于氧分子比CO2，N2等分子更具有亲电性，因此氧分子会优先获得电子形成负离子，所以NAI主要由负氧离子组成，故常被称为空气负氧离子。

电离大气分子需要能量，如宇宙射线和紫外线辐射，静电力，光照，[[光合作用]]，照明激发，直接导致中性气体分子的初始电离。一般来说，从气体电离所需的能源来看，有6种自然能源，包括宇宙射线，紫外线辐射和光电发射，[[岩石]]和土壤中放射性元素释放的射线，[[瀑布]]冲击和摩擦，照明激发和风暴，光合作用。

　　空气中的负离子（负氧离子）与[[细菌]]、[[霉菌]]、[[病毒]]等接触，由于负离子本身携带多余电子，会破坏它们的分子蛋白结构，使其产生结构性改变（蛋白质两极性颠倒）或能量转移，从而使细菌病毒等微生物死亡。但是，适量浓度的负离子不但对人体无害，而且还有益于人体健康。

　　此外，负离子还能起到一定清除室内装修污染的作用。由于负离子具有粒径小、活性高的特性，利用气体的弥漫性可迅速的扩散至室内的各个角落，主动与空气中的污染物相结合，比如 [[ 甲醛 ]] 、甲苯、TVOC等装修污染物等发生化学反应，将其分解为无毒的二氧化碳和水，在一定程度上能缓解装修污染残留。之所以说是在一定程度上，是因为甲醛等挥发性污染物的释放是一个缓慢的过程，长达多年，伴随着被清除又会不断产生，所以刚装修的房子，务必辅以经常开窗通风，加速甲醛的挥发。

　   比如我们在瀑布旁、 [[ 森林 ]] 中、郊区田野、雷电雨后等，通常能够感到空气极为新鲜，头脑清新，呼吸顺畅，这是由于空气中含有大量负离子的缘故；而长时间处于密闭的空调房、暖气房或者是密闭室内、工业区以及一些人员密集的场所时，会感觉胸闷、 [[ 头晕 ]] 、乏力、呼吸不畅等不良症状，因为这些地方的负离子浓度较低。