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负离子净化机是一种通过特殊电路释放电子，电子与大气中的氧分子结合形成负离子，生成负离子的同时有臭氧等衍生物的产生，其核心是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性来对空气进行净化。

用风机将空气抽入机器，通过内置的滤网过滤空气，主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。滤网又分：集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网等。其中成本比较高的就是HEPA滤网，它能起到分解有毒气体和杀菌作用，特别是抑制二次污染。

负离子空气净化器是利用所谓的电晕放电方法来产生带电分子，也就是离子。空气中的大多数原子都是电中性的，它们拥有相同数量的带负电的电子和带正电的质子。电晕放电形成一个很小但很强的电场。穿过这个电场的分子将得到一个电子而带上一个负电荷；或丢失一个电子而带上一个正电荷。空气中较大的微粒（如灰尘或其他污染物等）更容易成为离子，因为它们穿过电晕放电区时更容易获得或失去电子。
一旦某个微粒带上电，它就会被带相反电荷的任何其他物质所吸引。空气净化器内的两块充电金属板（一块带正电，一块带负电）可以吸附带电微粒。此外，如果空气中的微粒带不同电荷，它们也会相互吸引。相互吸引在一起的微粒变得更重，最后从空气中掉落下来。