原來，負離子對失眠的作用機理如下：負離子可通過促進單胺氧化酶（MAO）的氧化脫氨基作用，降低腦及組織內的5-HT（5-羥色胺）水平，引起內分泌及神經系統明顯的生理變化，對自主神經高級中樞，及植物神經系統有良好的調節作用。從而有效改善大腦皮層的功能，振奮精神，消除疲勞，提高工作效率，增加食欲，對改善睡眠、神經衰弱有良好效果。

《空氣負離子在醫療保健及環保中的應用》一書中記錄了大量空氣負離子理療神經衰弱的臨床實驗及研究文獻，其中《負氧離子治療神經衰弱112例觀察》這一報告中提到，濮陽市人民醫院應用負氧離子治療神經衰弱112例，取得了非常滿意的效果，有效率92.86%。

負離子可以幫助睡眠，科學原因是負離子機釋放的負離子可以降低大腦和組織中的血清素，穩定大腦皮層的興奮和抑制過程，增加大腦中的氧氣供應，穩定自主神經功能障礙，從而消除疲勞，改善腦力活動，減輕精神壓力，促進睡眠；負離子通過人體血腦屏障后，能有效清除大腦的異常電波，促進大腦快速進入睡眠的a波段，從而幫助睡眠。負離子可以調節自主神經的高級中樞，改善大腦皮層的功能，振奮精神，消除疲勞，改善睡民；負離子可以加速腦電波的頻率，增加振幅，縮短感覺和運動時間；與大粒徑空氣負離子相比，小粒徑空氣負離子活性高，遷移距離遠，起到更好的作用，起到更好的助眠作用。小粒徑空氣負離子對失眠的治療顯示出奇效。