電氣石釋放負離子的機理主要有以下兩種：一種是光催化機理，由于自然光或遠紅外線的輻射，在電氣石晶體Fe2+－Fe3+周圍形成空穴/電子對，所產生的空穴（h+）將吸附在電氣石表面的水分子氧化成羥基自由基，當它擴散到水中時就形成水合羥基離子；另外，當電氣石Y位中的Fe2+轉變?yōu)镕e3+時，吸附在電氣石微粒表面的氧氣分子被還原成氧負離子自由基，它也可以與微粒表面的水分子反應生成羥基自由基，再與多余的水分子締合形成水合羥基離子 [7]  。另一種是電解水機理，即電氣石晶體自發(fā)極化效應產生的電極使其周圍的水分子發(fā)生電解作用，生成的氫氧根離子與水分子或其他分子結合形成負離子。 [7] 

電氣石的自發(fā)極化特性使得在晶體軸兩個端面上積聚電性相反的極化電荷，從而在沿電氣石晶軸方向產生了很大靜電壓。有學者研究半徑為1.5μm的電氣石球形顆粒，發(fā)現(xiàn)在垂直于電氣石c軸方向的平面10μm范圍內存在104~107V/m的強電場，并通過測試電氣石顆粒與水接觸后的pH值和電導率的變化，證實了這種強電場的存在。電氣石表面強電場的存在使得空氣及水中與其接觸的水分子發(fā)生電離，產生H+和OH-。電氣石電離H2O產生的 H+和H2O分子結合而形成的H3O+，其對水中的雜質有吸附作用；OH-和H2O 分子結合可形成羥離子（H3O2-），即負氧離子。電氣石由于具有特殊晶體結構，使其能夠自動和永久地釋放負氧離子，進而被稱之為天然的負氧離子發(fā)生器