Ионизация воздуха — это процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы). 10 В результате ионизации от нейтрального атома отделяется электрон, который присоединяется к другому нейтральному атому, образуя отрицательный ион. 6 Оставшаяся часть атома образует положительно заряженный ион. 6

В естественных условиях ионизация происходит под влиянием природных факторов. 2 Солнце излучает ионизирующую радиацию, которая вместе с атмосферным и статическим электричеством, энергией прибоя океанов и морей насыщает воздух планеты лёгкими отрицательно заряженными аэроионами. 2 Например, во время грозы под влиянием электрических разрядов тяжёлые ионы меняют заряд на отрицательный. 2

Формирование отрицательного заряда в атмосфере происходит следующим образом:

• Солнечный ветер поставляет в атмосферу Земли отрицательные и положительные заряды. 7 Магнитное поле Земли отклоняет эти заряды к полюсам, где они по магнитным силовым линиям входят в атмосферу. 7
• В результате ионизации воздуха галактическими космическими лучами на высоте тропопаузы, где влажность воздуха и его температура очень стабильны, образуются лёгкие положительные ионы, поднимающиеся к ионосфере, и отрицательные водные аэрозоли, опускающиеся за счёт силы тяжести — на Землю. 9
• Атмосферные осадки доставляют отрицательный заряд на Землю и создают положительную область электрического поля на высоте 7–10 км. 7
• Грозовая деятельность снова возвращает отрицательный заряд на высоту 7–10 км, который не только нейтрализует положительный заряд, созданный осадками, но и создаёт избыточный отрицательный заряд на высоте порядка 10 км. 7