负氧离子是空气中的分子在高压或强射线的作用下被电离所产生的自由电子大部分被氧气所获得的。其中一类因此获得一些电子的带负电荷（电子带负电荷）的氧气离子被称为“负氧离子”。负氧离子一般是指空气负离子，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。

负氧离子被誉为“空气维生素”，能够通过人的神经系统及血液循环对人的机体生理活动产生影响。能够增强肺的通气、换气功能，使肺部功能改善。研究发现，吸入负氧离子3s后，肺部的氧气吸入量会增加20%，二氧化碳排出量增加14.5%。

大气中除了氮气、氧气、二氧化碳、水汽和各种气溶胶粒子外，还有一些离子化空气。离子化空气包括空气的负离子和正离子。而空气分子是由原子组成的，原子核和电子构成原子，原子核带正电荷，电子带负电荷。

当空气分子受到电离等外界条件，获得足够的能量时，脱离原子核束缚的外围电子变成自由电子，失去电子的中性分子或原子核变成空气正离子，而空气中的中性分子或原子捕获逃逸出来的自由电子时，则变成空气负离子。