原子失去或获得电子后所形成的带电粒子叫离子，例如钠离子Na+。带电的原子团亦称“离子”,如硫酸根离子。某些分子在特殊情况下，亦可形成离子。而负离子就是带一个或多个负电荷的离子，亦称“阴离子”。例如，氧的离子状态一般就为阴离子，也叫负氧离子。空气中的正负离子按照迁移率的大小分为大、中、小三种离子 [1]
空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4 cm²/(V`s)为小离子，小于0.04 cm²/(V`s)为大离子，介于s两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。
只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负氧离子、或称之为小负氧离子团，则有良好的生物活性。[1]

检测小粒径负离子含量空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。轻离子在电场中运动速度较快，为1～2 cm²/V.S中、在自然界中或普通环境中迁移率大于0.4 cm²/(V.s)为小粒径负离子，重离子在电场中运动较慢，仅为0.0005 cm²/V.S。在自然界中或普通环境中小于0.04 cm²/(V.s)为大粒径负离子，中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间。而小粒径负离子，则有良好的生物活性，易于透过人体血脑屏障， 进入人体发挥其生物效应。