空气中的分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得。其中一类因此获得一些电子的带负电荷（电子带负电荷）的氧气离子被称为“负氧离子”。（另一类是健康杀手超氧自由基）负氧离子被誉为“空气维生素”，能够通过人的神经系统及血液循环对人的机体生理活动产生影响。

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。

据新华社和光明日报报道，小粒径负离子专利技术于2009年研制成功，于2010年获得国家专利，分别是负离子转换器和纳子富勒烯负离子释放器专利技术。