一种是自然生成，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。
另一种是人工生成，产生空气人造离子的方法有几种，包括电晕放电，热金属电极或光电极的热电子发射，放射性同位素的辐射，紫外线等。
负氧离子杀菌与净化机制
空气中的负氧离子与细菌、霉菌、病毒等接触，由于负氧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。
并且，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，所以，“负氧离子杀菌”是比臭氧或紫外线杀菌更为环保的杀菌方式。
负氧离子做为一种带电粒子，其净化原理就是利用了带电体有吸引轻小物体的性质。
这一点在生活中较为常见，比如毛皮摩擦的橡胶棒可以吸附碎小纸屑，或者是，用塑料梳子梳头发会吸附头发等等。
负氧离子能使空气中肉眼看不见的颗粒以及漂尘、异味分子，通过正、负离子间相互吸引、碰撞、中和，而形成中性分子团，下沉落地，达到降尘、除臭、净化的效果。