När atomer, som allmänt anses vara den minsta enheten av materia, samlas i grupper om två eller fler, blir de molekyler. En molekyl kan förändras av energi från saker som solen eller vattnets rörelse. Denna energi kan i huvudsak trycka en negativt laddad elektronpartikel ut ur molekylen och lämna den med fler positiva protoner än elektroner. Den extra protonen förvandlar den till en jon med en positiv laddning. En elektron som trycktes ut kan fästa sig vid en annan molekyl, vilket ger den ett större antal elektroner än protoner och förvandlar den till en negativ jon.
Skillnaden mellan en jon och en molekyl är typen av laddning. Atomer och molekyler är neutrala och har en balans mellan positiva protoner och negativa elektroner. När den balansen skiftar blir molekylerna antingen positiva eller negativa, beroende på om det finns fler protoner eller elektroner efter förändringen. Joner bildas inte av sig själva, utan skapas genom effekten av någon typ av energi på en molekyl.
En viktig källa till den energi som skapar joner är solens radioaktivitet. Elektricitet, friktion, öppen låga eller annan värmekälla skapar alla den typ av energi som kan producera joner. Negativa joner produceras i allmänhet i stort antal i situationer där vatten avdunstar, så luften efter en regnstorm kommer vanligtvis att vara rik på dessa joner. Luften före en storm kommer dock ofta att innehålla många fler positiva joner än normalt, tack vare det sjunkande trycket och dess effekt på syremolekylerna.
Negativ jonterapi är en populär alternativ behandling idag eftersom vissa bevis tyder på att en atmosfär fylld med joner med negativ laddning är bättre för hälsa och välbefinnande. Positiva joner produceras av sådana saker som elektroniska enheter och de som använder radiofrekvens, inklusive mobiltelefoner och tv-apparater. Naturligt förekommande vindar kan dra elektroner från molekyler och skapa positiva joner. Samma fenomen kan uppstå i luft som trycks genom ett värme- eller kylsystem i ett hem.
Studier genom åren tyder på att positiv jonisering av luften kan öka känslor av ångest och ha andra negativa effekter. Å andra sidan tros negativ jonisering av luften ha motsatt effekt. Inomhusutrymmen, i stadsområden där det finns lite växtlighet och mycket föroreningar från trafik – och överallt där uppvärmning eller luftkonditionering är igång – har i allmänhet låga eller obefintliga nivåer av negativt laddade joner. Dessa platser har vanligtvis höga koncentrationer av positiva joner istället.
Naturen producerar negativt laddade joner i stora mängder, till stor del från avdunstande vatten och solljus. Ju snabbare vattnet rör sig och ju mer av det som träffar luften, desto högre brukar koncentrationen av negativa joner vara. Mängden negativt laddade joner nära vattenfall, till exempel, är extremt höga, och områden nära vattendrag som floder och hav är också rika på dem.
Negativt laddade joner kan hjälpa människor att känna sig mer tillfreds och främja god hälsa, vilket förklarar populariteten för saker som negativa jongeneratorer och andra prylar. Likaså tror vissa att känslan av välbefinnande som många känner efter en regnstorm beror på den höga koncentrationen av negativt laddade joner i luften när vattnet avdunstar. Dessutom kan en negativt laddad jon som inandas med andra syremolekyler hjälpa syre att lättare absorberas i kroppen och i sin tur skapa den känslan av välbefinnande, även om många experter är oense om huruvida det finns någon verklig fördel.
Även bland dem som tror att negativ jonisering av luften kan vara hälsosamt råder allmän enighet om att inte alla kommer att gynnas. Endast vissa människor verkar vara känsliga för de positiva effekterna. Det är också viktigt för någon som köper en jongenerator att se till att enheten inte producerar ozon i höga mängder, speciellt om han eller hon lider av astma eller andra andningsproblem.