负氧离子在自然界中产生的原理是大气受紫外线，宇宙射线，放射物质，雷雨，风暴，土壤和空气放射线等因素的影响发生电离而被释放出的电子经过地球吸收后再释放出来很快又和空气中的中性分子结合，而成为负离子。

空气负（氧）离子（Negativeair（oxygen）ion，NAI）是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。