Самопроизвольную ионизацию атмосферных газов Земли в ограниченном объёме можно вызвать, воздействуя на них элементарными частицами с большой энергией и мощным электромагнитным излучением. 6

Некоторые условия для этого необходимы:

• Ультрафиолетовое, рентгеновское излучение и более короткие волны солнечного излучения. 5 Фотоны на этих частотах содержат достаточно энергии, чтобы выбить электрон из атома или молекулы нейтрального газа при поглощении. 5
• Корпускулярные потоки, выбрасываемые Солнцем. 4 Они попадают в атмосферу и сталкиваются с молекулами и атомами атмосферных газов, что приводит к ионизации. 4
• Космические лучи. 49 Они вызывают повышенную ионизацию на высотах 50–100 км, особенно сильную в полярных шапках (областях вблизи магнитного полюса). 9

Также в природных условиях основными источниками ионизации являются излучение радиоактивных веществ земной коры и космические лучи. 6