负离子发生技术原理主要基于以下几种方式：

高压静电无声放电：利用高压的直流电使空气发生电离作用。在发生器的阳极聚集大量负离子，再通过内置风扇将负离子吹出，以增加负离子发生器附近的负离子浓度。不过，此方法产生的正离子虽会被吸附和中和，但不可避免会释放一部分对人体有害的正离子，且高压电流可能让人产生电手感，内置风扇噪音也较大。

喷筒电效应原理：水滴是简单的带电系统，当水滴被机械性分裂后，其双电层会发生分离，此时水滴外层的电子与空气中的分子等相结合便形成负离子。但利用此原理获得的负离子，一般粒径较大，且活性非常低，难以进行自然扩散。

高频无声放电：利用振荡电路产生一定的振荡电流，随后放大升压，由电子管整流、滤波从而产生高压电场，释放一定浓度的负离子。此类负离子发生器比高压静电无声型负离子发生器的电压低，相对而言较为安全。

利用放射物质使空气电离：利用具有放射性的物质，如镭、钋等辐射使得空气发生电离作用，从而产生大量的负离子。但此类负离子发生器在释放负离子的同时，不可避免地会产生一定量的正离子。

电子喷射式：利用直流负电压释放电子，再利用具有超导特性的材料作为电子释放极释放大剂量的负离子。例如，利用压电陶瓷变压器抑制和消除传统负氧离子发生器采用的线圈型变压器产生正离子等不利影响，同时减小负氧离子发生器的体积和厚度;利用富勒烯这种采用纳米技术制造的电触媒材料(一种接近超导的材料，电阻几乎等于零)，在电离子通过该材料时，会产生强大的共振效应，极利于电离子的游离析出，只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度的负离子，在空间形成纯净的生态负离子浴环境，且没有臭氧、超氧化物、氮化物、辐射等衍生污染物产生。

脉冲振荡电路与高压模块升压：通过脉冲振荡电路，将低电压通过高压模块升压为直流负高压，经过碳素纤维尖端不断产生负直流高电晕，高速发射出大量的电子，电子立刻被空气中的氧分子捕捉，从而形成负离子，其工作原理与自然现象“打雷闪电”时产生负离子的现象相一致。

水击式技术：模仿自然瀑布水流撞击岩石产生负离子的过程。当水流通过特殊装置，以高速撞击物体时，会产生大量微小水滴和气泡，这些水滴和气泡在破裂瞬间，会产生电子和离子的分离，从而形成负离子，这些负离子被释放到空气中，能有效与空气中的颗粒物、细菌、病毒等结合，使它们失去活性或沉淀，进而改善室内空气质量。