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。离子迁移率大于0.4 cm2/(V`s)为小离子，小于0.04 cm2/(V`s)为大离子，介于s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。

只有小离子、或称之为小离子团才能进入生物体。而其中的小负离子、或称之为小负离子团，则有良好的生物活性。

空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。轻离子在电场中运动速度较快，为1～2 cm2/V.S。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，重离子在电场中运动较慢，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，中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间。