Le rayonnement ultra-violet du soleil, les rayonnements radio-actifs de la Terre et de l’atmosphère ainsi que certaines décharges électriques (éclairs) provoquent l’arrachement d’électrons de molécules de gaz.

Ces électrons vont alors se fixer sur d’autres atomes ou sur d’autres molécules. Les molécules touchées par ces phénomènes ne sont donc plus électriquement neutres. Elles portent une charge et sont de ce fait dites "ionisées".

Genèse des différents ions dans l’air ambiant. M : molécules gazeuses présentes dans l’air ambiant, N : Noyau de condensation.

Ceci se passe dans le cas des molécules d’oxygène. La molécule d’oxygène devient ainsi un ion négatif d’oxygène.

Dans des locaux d’habitation, l’électricité statique, les flammes vives ou les corps incandescents peuvent également engendrer des ions.

Il faut établir une distinction entre les petits ions, les ions de tailles moyennes et les gros ions :

Les petits ions s’obtiennent à partir d’un groupe de l’ordre d’une dizaine de molécules et d’une particule de charge élémentaire.

Les ions de taille moyenne et les gros ions se forment par regroupements de petits ions et par fixation sur des particules en suspension dans l’air et sur des particules d’aérosols.
Les ions présents dans l’air différent par leur mobilité qui est fonction de leur masse.

Au bord de la mer, par temps clair, on peut mesurer de 200.000 à 400.000 ions négatifs/ cm³ d’air.

Dans le métro (air confiné avec décharges électriques), on mesure à peine 3 à 4 ions négatifs par cm³ d’air.

La production artificielle d’ions se réalise généralement par libérations de charges dues à l’effet corona. Le principe de base consiste à appliquer une haute tension sur une pointe d’aiguille, sur un fil métallique ou sur une électrodes semblable.

Depuis quelques temps, les technologies modernes permettent, en respectant certains concepts précis, de produire des ions de polarité définie sans émettre en même temps des gaz nocifs comme l’ozone (voir en fin du présent document) ou les oxydes d’azote. Ces procédés font appel à des matériaux spéciaux, à des formes particulières d’électrodes, et à des courants électriques spécifiquement modulés.

La puissance électrique débitée est maintenue à un niveau tel qu’aucun danger ne peut résulter d’un contact du corps avec les pointes d’électrodes sous tension.