Quando os átomos, que geralmente são entendidos como a menor unidade da matéria, se agrupam em grupos de dois ou mais, eles se tornam moléculas. Uma molécula pode ser alterada pela energia de coisas como o sol ou o movimento da água. Essa energia pode essencialmente empurrar uma partícula de elétron carregada negativamente para fora da molécula, deixando-a com mais prótons positivos do que elétrons. O próton extra o transforma em um íon com carga positiva. Um elétron que foi empurrado para fora pode se ligar a outra molécula, dando a ela um número maior de elétrons do que prótons, e transformando-a em um íon negativo.
A diferença entre um íon e uma molécula é o tipo de carga. Os átomos e moléculas são neutros, tendo um equilíbrio de prótons positivos e elétrons negativos. Quando esse equilíbrio muda, as moléculas se tornam positivas ou negativas, dependendo se há mais prótons ou elétrons após a mudança. Os íons não se formam por conta própria, mas são criados pelo efeito de algum tipo de energia sobre uma molécula.
Uma das principais fontes de energia que cria íons é a radioatividade do sol. Eletricidade, fricção, uma chama aberta ou outra fonte de calor, todos criam o tipo de energia que pode produzir íons. Os íons negativos geralmente são produzidos em grande número em situações em que a água evapora, de modo que o ar após uma tempestade normalmente será rico nesses íons. O ar antes de uma tempestade, entretanto, freqüentemente contém muito mais íons positivos do que o normal, graças à queda da pressão e seu efeito nas moléculas de oxigênio.
A terapia de íons negativos é um tratamento alternativo popular hoje porque algumas evidências sugerem que uma atmosfera cheia de íons com carga negativa é melhor para a saúde e o bem-estar. Os íons positivos são produzidos por coisas como dispositivos eletrônicos e aqueles que usam frequência de rádio, incluindo telefones celulares e aparelhos de televisão. Os ventos que ocorrem naturalmente podem puxar elétrons das moléculas, criando íons positivos. O mesmo fenômeno pode ocorrer no ar empurrado por um sistema de aquecimento ou resfriamento em uma casa.
Estudos ao longo dos anos sugerem que a ionização positiva do ar pode aumentar a sensação de ansiedade e ter outros efeitos negativos. Por outro lado, acredita-se que a ionização negativa do ar tenha o efeito oposto. Espaços internos, em áreas da cidade onde há pouca vegetação e muita poluição do tráfego – e qualquer lugar com aquecimento ou ar condicionado funcionando – geralmente têm níveis baixos ou inexistentes de íons carregados negativamente. Em vez disso, esses locais costumam ter altas concentrações de íons positivos.
A natureza produz íons carregados negativamente em grandes quantidades, principalmente pela evaporação da água e da luz solar. Quanto mais rápido a água se mover e quanto mais dela atingir o ar, maior será a concentração de íons negativos. A quantidade de íons carregados negativamente perto de cachoeiras, por exemplo, é extremamente alta, e áreas próximas a corpos d’água, como rios e oceanos, também são ricas com eles.
Os íons carregados negativamente podem ajudar as pessoas a se sentirem mais à vontade e promover uma boa saúde, o que explica a popularidade de coisas como geradores de íons negativos e outros aparelhos. Da mesma forma, a sensação de bem-estar que muitas pessoas sentem depois de uma tempestade é considerada por alguns como sendo causada pela alta concentração de íons carregados negativamente no ar à medida que a água evapora. Além disso, um íon carregado negativamente inalado com outras moléculas de oxigênio pode ajudar o oxigênio a ser mais facilmente absorvido pelo corpo e, por sua vez, criar aquela sensação de bem-estar, embora muitos especialistas discordem sobre se há algum benefício real.
Mesmo entre aqueles que acreditam que a ionização negativa do ar pode ser saudável, há um consenso geral de que nem todos serão beneficiados. Apenas algumas pessoas parecem ser sensíveis aos efeitos benéficos. Também é importante para quem adquire um gerador de íons se certificar de que o dispositivo não produz ozônio em grandes quantidades, especialmente se ele ou ela sofre de asma ou outros problemas respiratórios.