负离子通过神经反射和体液作用，扩张冠状动脉增加冠状动脉血流量，改善心肌的功能，调整心率使血管反应和血流速度恢复正常，缓解心绞痛恢复正常血压。
负离子能促进鼻腔粘膜柱状上皮细胞形成，使支气管粘膜的纤毛运动加速，促进水肿消退，改善肺泡的换气功能，提高血氧饱和度。临床结果表明，吸入具有治疗浓度的负离子30分钟后，肺吸收氧气增加20%，排出二氧化碳增加14.5%，缓解支气管平滑肌痉挛，促使哮喘患者等的肺功能及肺泡分泌功能恢复正常。
负离子能够通过细胞的活性化促使新陈代谢的活跃，废物和毒有害物质，包括自由基都能及时有效的排除，消除了血液污染，保持了血液的净化状态。负离子有抑制血清胆固醇的直接功能，使血脂降低，降低了动脉硬化的发病率。
机体疲劳是因为被称为疲劳元素——乳酸、焦性葡萄糖积蓄在体内而产生的。人体吸收负离子以后，体液呈弱碱性，全身新陈代谢变得很活跃，积蓄在体内的疲劳元素得到充分燃烧，消除了引起疲劳的致病因素，体力得到恢复，疲劳得以解除。
机体大部脏器受植物神经支配，植物神经系统又分为交感神经和副交感神经，前者使器官的功能兴奋;后者使器官的功能抑制，如果两者失衡，内脏器官则发生功能障碍，容易患病。负离子可以影响植物神经系统的应激功能，调整植物神经的功能，使失调的神经系统功能调整至最佳平衡状态，达到防病治病目的。
自然界电荷对人体的生存与正常生理活动是必不可少的，机体的衰老也是与细胞体内负电荷的减少有关。负离子可使人精神爽朗，呼吸畅快，心神安定，减轻疲劳，提高工作效率等。由于人体吸收了负离子，肺泡内电荷向毛细血液电荷的改变，继而影响全身血流水循环。虽然进入血液的离子电荷很微小，但对平衡状态的血液电荷来说是敏感的，因而作用是明显的，离子进入呼吸道后通过机械的或电荷的排放使呼吸道神经末稍兴奋，冲动传到中枢而产生机体的生理效应。尤其是当负离子进入血液后，更以其本身电荷来直接影响血液中带电粒子的组成和分布情况，这样，以血液和细胞间液作为生存环境的细胞体也随着本身的电代谢活动增强即活性增加，据报道，呼吸含4000个负离子的空气能增加机体的抵抗力，从动物测试结果看，吸入负离子小鼠身上的肿瘤与未吸入负离子的小鼠的肿瘤生长明显受到抑制。负离子能提高机体对放射性物质以及电磁辐射的抵抗能力，其机理目前沿不清楚。
人们都有这样的经验，患风湿病、关节炎等疾病的病人，每到阴天、雨天都会感到疼痛;即使是健康的人，遇到阴雨天也会感到心情忧郁、头痛脑胀。这不单单是心情的问题，因为在低气压的大气中，充满了正离子的缘故，这在本节开头就讲到了正离子对人体生理效应的负面影响，正离子吸入体内，体液呈酸性，血液循环不畅，新陈代谢呆滞，致痛物质停留在患部必然导致疼痛。相反，这时如果能够吸入适量的负离子，体内的失调就会得到纠正，很快出现镇痛效果。
负离子对呼吸系统的过敏性，对食物的过敏性确有改善的效果，这是通过调整植物神经系统平衡、增强对变应原的抵抗力来实现的。另外，通过净化的空气，减少变应原如微尘等也是一条改善过敏体质的一条徐径。
