负离子发生器是一种生成空气负离子的装置。该装置将输入的直流或交流电经EMI处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e-),而电子无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级）,立刻会被空气中的氧分子(O2)捕捉，从而生成空气负离子。据报道已经有更高级的负离子释放尖端：纳子富勒烯负离子释放尖端，可以生成纯净负离子。空气负离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。轻离子的直径约为0.000001cm，在电场中运动速度较快，为1～2 cm2/V.S中、在自然界中或普通环境中迁移率大于0.4 cm2/(V．s)为小粒径负离子，重负离子的直径约为0.0001cm，在电场中运动较慢，仅为0.0005 cm2/V.S。在自然界中或普通环境中小于0.04 cm2/(V．s)为大粒径负离子，中粒径负离子的大小及活动性介于轻、重离子之间。

清华大学博导、中科院专家林金明教授所著的《环境健康与负氧离子》一书中如下定义：

空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。对人体有益的是小离子，也称为轻离子，其具有良好的生物活性。只有小离子或小离子团才能进入生物体。

空气的正、负离子，按其迁移率大小可分为大、中、小离子。离子迁移率大于0.4c㎡/（V`s）为小离子，小于0.04/（V`s）为大离子，介于两者之间则为中离子。接近分子大小的荷电原子团或分子团，都属于小的空气离子。这些小的空气离子具有高的运动速度，在大气中互相碰撞，又不断聚集，形成大离子或中离子。

离子在单位强度（V/m）电场作用下的移动速度称之为离子迁移率，它是分辨被测离子直径大小的一个重要参数。空气离子直径越小，其迁移速度就越快。离子迁移率是表达被测离子大小的重要参数。离子运动速度与离子直径成反比，而离子迁移率与离子运动速度成正比，故离子迁移率与离子直径成负比。

生态级负离子就是小粒径负离子

生态级负离子是一种等同于大自然的空气负离子，也叫轻离子或小离子，具有活性高、迁移距离远的特点。