失眠的發病率較高,國外的一項調查顯示,2002年全球失眠調查結果顯示,43.4%的中國人在過去的1年內曾有過不同程度的失眠。因睡眠問題帶來的個人生活質量下降、危害健康、醫療費用增加及工作效率降低已成為許多國家日益關注的公共衛生問題。失眠是指睡眠的始發和睡眠維持發生障礙，導致睡眠質量不能滿足個體生理需要而明顯影響患者白天活動的一種睡眠障礙綜合徵，神經生理學研究表明睡眠-覺醒是中樞特定結構主動活動的結果，它不依賴於自然界的晝夜交替，自主神經功能紊亂是導致失眠的重要原因之一。因此調節自主神經功能使其趨於平衡，降低交感神經系統的興奮性，可以改善失眠狀況。
在靜息狀態下細胞膜內分佈的負電荷始終對於細胞膜外分佈的正電荷，細胞膜內的電位比細胞膜外的低質膜兩側存在的外正內負的電位差稱為靜息電位形成一個穩定的直流負電位。這個細胞膜負電位維持著人體各種器官細胞的正常生命活力而使其健康，由於環境汙染、病菌、病毒、過度疲勞、不當食物和年齡老化等原因，使細胞內負離子減少，負電荷儲量不足，細胞膜電位減少而偏離正常值，出現靜息電位異常，細胞生命活動功能減弱，人體器官功能隨之出現障礙，從而引發各種疾病。
當失眠症患者的自主經神經系統的副交感神細胞膜內表面負電荷減少，靜息電位下降，副交感神經就不能正常發揮其抑制興奮的功能，從而導致失眠。負離子發生器產生的負離子給人體組織器官中那些處於病理電位的細胞提供高濃度的負離子，激活細胞，增大細胞膜電位，使其恢復到正常值，消除其病理電位，使細胞生命活動功能恢復正常，從而使器官功能恢復正常，患者疾病得到治療而康復。
中國空氣負離子暨臭氧研究學會對60例失眠患者進行空氣負離子治療，臨床實驗結果表明：實驗組患者入睡時間縮短、睡眠時間延長、睡眠中綴次數減少、睡眠質量進步、日間功用改善,
各指標均明顯優於對照組。實驗組和對照組有效率分別為90%和63%。空氣負離子對失眠、自主神經功能紊亂有著非常優秀的療效。
但是並不是所有的負氧離子都能夠輕易發揮出負離子的作用的。因為按照遷移距離可分為大、中、小離子，對人有益的是小離子，因為只有小離子或稱為小離子團具有良好的生物活性，才能進入人體發揮負氧離子的作用。這種小離子或小離子團就是自然界中的空氣負離子，即生態負離子。以國際著名的廣西巴馬長壽村為例，巴馬的空氣負離子活性非常高，能夠快速的擴散出去，在巴馬上空形成了一個龐大的空氣負離子浴環境，由此造就了當地居民的長命百歲。活性高、遷移距離遠的負離子是小粒徑的輕離子，也就是小粒徑負離子。