科研人員通過觀察空氣離子州動物活體及離體氣管的作用，發現正空氣離子可減少氣管纖毛的活動度，引1起氣管壁感染、加劇氣管粘膜對機械刺激后的反應、管壁血管收縮和增加呼吸率等。負空氣離子則增加纖毛活動度、逆轉正空氣離子所致的氣管壁感染、降低對機械刺激的反應、促使氣管壁血管舒縮正?；?/strong>及減慢呼吸率。他們后來又進一步對這種作用的機制進行研究，認為正空氣離子的作用頗類似于5-經色肢對氣管的作用，因而設想正空氣離子可能有促使5-經色胺的釋放作用，負空氣離子則通過加速5-羥色胺酶對5-羥色胺的氧化而抵消正空氣離子的作用。臨床觀察也發現，吸入負空氣離子后肺的通氣功能和換氣功能均可有些改善。有人在玻璃面罩中吸入負空氣離子30分鐘后，肺吸氧量較對照組增加了20%，排出二氧化碳多14.5%，而改吸入正空氣離子則氧吸收或二氧化碳排出均不見增加，反而降低。