La ionización es el proceso mediante el cual los átomos y las moléculas se cargan eléctricamente y forman iones. Un átomo puede ganar uno o más electrones para formar un ión negativo o perder electrones para formar un ión positivo. La ionización del aire se refiere a la ionización de moléculas de aire. Esto puede ocurrir como resultado de varios procesos naturales, o se puede emplear un dispositivo para ionizar el aire con el fin de brindar beneficios para la salud, ya sea directamente o mediante la purificación del aire mediante la eliminación de alérgenos, patógenos y contaminantes en el aire. En general, se acepta que los iones negativos son más efectivos que los iones positivos para estos fines.
Los ionizadores de aire generalmente funcionan aplicando una corriente eléctrica de alto voltaje a una punta o aguja de metal. Una corriente eléctrica consiste en un flujo de electrones cargados negativamente. A medida que los electrones se acercan al extremo de la aguja, la repulsión electrostática entre ellos hace que se desprendan de la superficie del metal y se unan a moléculas de nitrógeno y oxígeno en el aire y a partículas en el aire, formando iones negativos.
Aunque los supuestos beneficios directos para la salud de los iones negativos, como el alivio del trastorno afectivo estacional (TAE) y la depresión, son objeto de investigación y debate, hay una buena evidencia de varios estudios de que la ionización, particularmente con iones negativos, puede purificar el aire mediante la eliminación de pequeñas partículas suspendidas que pueden albergar bacterias o alérgenos dañinos. Parece que cuando estas partículas se ionizan, tienden a asentarse en superficies conectadas a tierra, como paredes y pisos, dejando el aire más limpio. La ionización del aire se ha utilizado con éxito en la atmósfera polvorienta de las granjas avícolas, por ejemplo, para eliminar las bacterias dañinas del aire y reducir la incidencia de enfermedades.
Otra aplicación útil de los ionizadores de aire es la prevención de descargas electrostáticas. Por ejemplo, una carga eléctrica puede acumularse en partes electrónicas sensibles durante la manipulación o el montaje, lo que genera chispas que causan daños. Un ionizador de aire puede ayudar a neutralizar las cargas antes de que se produzca la descarga.
Es posible que los efectos de los ionizadores de aire no siempre sean beneficiosos. La ionización de nitrógeno y oxígeno puede resultar en la formación de pequeñas cantidades de ozono y óxidos de nitrógeno. Estos son irritantes pulmonares y se clasifican como contaminantes. Existe la preocupación de que algunos ionizadores de aire puedan generar niveles nocivos de estos gases.
La ionización del aire también puede tener lugar de forma natural, como durante las tormentas eléctricas y por la acción de la luz solar. Las rocas sometidas a presión pueden generar corrientes eléctricas que pueden manifestarse como ionización del aire alrededor de las rocas superficiales. Se ha sugerido que los terremotos podrían predecirse mediante la detección de efectos de ionización en zonas de terremotos.