Όταν τα άτομα, τα οποία είναι γενικά κατανοητό ότι είναι η μικρότερη μονάδα ύλης, συγκεντρώνονται σε ομάδες των δύο ή περισσότερων, γίνονται μόρια. Ένα μόριο μπορεί να αλλάξει με ενέργεια από πράγματα όπως ο ήλιος ή η κίνηση του νερού. Αυτή η ενέργεια μπορεί ουσιαστικά να ωθήσει ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο ηλεκτρονίου έξω από το μόριο, αφήνοντάς το με περισσότερα θετικά πρωτόνια από τα ηλεκτρόνια. Το επιπλέον πρωτόνιο το μετατρέπει σε ιόν με θετικό φορτίο. Ένα ηλεκτρόνιο που ωθήθηκε προς τα έξω μπορεί να προσκολληθεί σε ένα άλλο μόριο, δίνοντάς του μεγαλύτερο αριθμό ηλεκτρονίων από τα πρωτόνια και μετατρέποντάς το σε αρνητικό ιόν.
Η διαφορά μεταξύ ενός ιόντος και ενός μορίου είναι ο τύπος του φορτίου. Τα άτομα και τα μόρια είναι ουδέτερα, έχοντας ισορροπία θετικών πρωτονίων και αρνητικών ηλεκτρονίων. Όταν αυτή η ισορροπία μετατοπίζεται, τα μόρια γίνονται είτε θετικά είτε αρνητικά, ανάλογα με το αν υπάρχουν περισσότερα πρωτόνια ή ηλεκτρόνια μετά την αλλαγή. Τα ιόντα δεν σχηματίζονται από μόνα τους, αλλά δημιουργούνται από την επίδραση κάποιου τύπου ενέργειας σε ένα μόριο.
Μια κύρια πηγή ενέργειας που δημιουργεί ιόντα είναι η ραδιενέργεια του ήλιου. Ηλεκτρισμός, τριβή, ανοιχτή φλόγα ή άλλη πηγή θερμότητας δημιουργούν τον τύπο ενέργειας που μπορεί να παράγει ιόντα. Τα αρνητικά ιόντα παράγονται γενικά σε μεγάλους αριθμούς σε καταστάσεις όπου το νερό εξατμίζεται, επομένως ο αέρας μετά από μια καταιγίδα θα είναι συνήθως πλούσιος σε αυτά τα ιόντα. Ο αέρας πριν από μια καταιγίδα, ωστόσο, συχνά περιέχει πολύ περισσότερα θετικά ιόντα από το κανονικό, χάρη στην πτώση της πίεσης και την επίδρασή της στα μόρια οξυγόνου.
Η θεραπεία με αρνητικά ιόντα είναι μια δημοφιλής εναλλακτική θεραπεία σήμερα, επειδή ορισμένα στοιχεία δείχνουν ότι μια ατμόσφαιρα γεμάτη με ιόντα με αρνητικό φορτίο είναι καλύτερη για την υγεία και την ευημερία. Τα θετικά ιόντα παράγονται από πράγματα όπως ηλεκτρονικές συσκευές και εκείνες που χρησιμοποιούν ραδιοσυχνότητες, συμπεριλαμβανομένων των κινητών τηλεφώνων και των τηλεοράσεων. Οι φυσικοί άνεμοι μπορούν να τραβήξουν ηλεκτρόνια από τα μόρια, δημιουργώντας θετικά ιόντα. Το ίδιο φαινόμενο μπορεί να συμβεί στον αέρα που ωθείται μέσω ενός συστήματος θέρμανσης ή ψύξης σε ένα σπίτι.
Μελέτες όλα αυτά τα χρόνια δείχνουν ότι ο θετικός ιονισμός του αέρα μπορεί να αυξήσει τα συναισθήματα του άγχους και να έχει άλλες αρνητικές επιπτώσεις. Από την άλλη πλευρά, ο αρνητικός ιονισμός του αέρα πιστεύεται ότι έχει το αντίθετο αποτέλεσμα. Οι εσωτερικοί χώροι, σε περιοχές της πόλης όπου υπάρχει λίγη βλάστηση και πολλή ρύπανση από την κυκλοφορία — και οπουδήποτε λειτουργεί θέρμανση ή κλιματισμός — έχουν γενικά χαμηλά ή ανύπαρκτα επίπεδα αρνητικά φορτισμένων ιόντων. Αυτά τα μέρη έχουν συνήθως υψηλές συγκεντρώσεις θετικών ιόντων.
Η φύση παράγει αρνητικά φορτισμένα ιόντα σε υψηλές ποσότητες, κυρίως από την εξάτμιση του νερού και το ηλιακό φως. Όσο πιο γρήγορα κινείται το νερό και όσο περισσότερο προσπίπτει στον αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι συνήθως η συγκέντρωση των αρνητικών ιόντων. Οι ποσότητες αρνητικά φορτισμένων ιόντων κοντά σε καταρράκτες, για παράδειγμα, είναι εξαιρετικά υψηλές και οι περιοχές κοντά σε υδάτινα σώματα όπως ποτάμια και ωκεανοί είναι επίσης πλούσιες με αυτά.
Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα μπορεί να βοηθήσουν τους ανθρώπους να αισθάνονται πιο άνετα και να προάγουν την καλή υγεία, γεγονός που εξηγεί τη δημοτικότητα πραγμάτων όπως οι γεννήτριες αρνητικών ιόντων και άλλα gadget. Ομοίως, η αίσθηση της ευημερίας που νιώθουν πολλοί άνθρωποι μετά από μια καταιγίδα πιστεύεται από ορισμένους ότι προκαλείται από την υψηλή συγκέντρωση αρνητικά φορτισμένων ιόντων στον αέρα καθώς τα όντα του νερού εξατμίζονται. Επιπλέον, ένα αρνητικά φορτισμένο ιόν που εισπνέεται με άλλα μόρια οξυγόνου μπορεί να βοηθήσει το οξυγόνο να απορροφηθεί πιο εύκολα από το σώμα και, με τη σειρά του, να δημιουργήσει αυτή την αίσθηση ευεξίας, αν και πολλοί ειδικοί διαφωνούν για το αν υπάρχει κάποιο πραγματικό όφελος.
Ακόμη και μεταξύ εκείνων που πιστεύουν ότι ο αρνητικός ιονισμός του αέρα μπορεί να είναι υγιής, υπάρχει γενική συμφωνία ότι δεν θα ωφεληθούν όλοι. Μόνο μερικοί άνθρωποι φαίνεται να είναι ευαίσθητοι στα ευεργετικά αποτελέσματα. Είναι επίσης σημαντικό για κάποιον που αγοράζει μια γεννήτρια ιόντων να βεβαιωθεί ότι η συσκευή δεν παράγει όζον σε μεγάλες ποσότητες, ειδικά εάν πάσχει από άσθμα ή άλλα αναπνευστικά προβλήματα.