Dari pengetahuan sains, “ion” merupakan partikel yang membawa caj. Partikel yang mempunyai caj positif dipanggil ‘ion positif’ dan yang membawa caj negatif dipanggil ‘ion negatif’. Hubungan ion negatif dan kesihatan manusia telah dijumpai sejak lebih seratus tahun dahulu. Bagaimanapun, aplikasi ion negatif dalam klinikal bermula hanya lebih kurang sepuluh tahun yang lalu, dan penggunaan ion negatif dalam kehidupan kesihatan seharian hanya bermula sejak beberapa tahun kebelakangan ini.

Dari semua komponen gas dalam udara, oksigen dan karbon dioksida mempunyai keupayaan yang lebih kuat dalam mendapatkan elektron bebas. Oleh kerana oksigen merangkumi nisbah yang agak besar dalam udara, elektron bebas yang terhasil dari pengionan udara kebanyakannya ditangkap oleh oksigen dan membentuk ion negatif. Oleh itu, apa yang kita panggil ‘ion negatif’ sebenarnya adalah sekumpulan ion oksigen negatif. Kumpulan ion negatif oksigen biasanya mempunyai tidak melebihi 12 molekul gas yang mengelilingi satu molekul oksigen yang membawa caj negatif. Oleh kerana molekul air merupakan molekul yang amat senang memecah menjadi ion di alam semula jadi, maka di persekitaran yang kaya dengan molekul air seperti air terjun, kumpulan ion negatif wujud dalam bentuk molekul air bercaj negatif (ion hidroksil yang melekat pada air).

Ion-ion dalam udara boleh dibahagikan kepada tiga jenis : ion ringan (kumpulan ion kecil), ion medium dan ion berat (kumpulan ion besar). Hanya ion ringan bersifatkan bioaktif kerana hanya kumpulan ion kecil dapat memasuki badan manusia dan mencapai keberkesanan kesihatan.