空氣電導和電荷中和
如果一個離子暴露在電場中，它會因場強大小和電場方向而移動。電場中移動的離子能夠形成電流。而電流密度取決于空氣的離子數和相對于電場源移動的速度。電流密度對于該電場來說稱為為空氣的電導。此電導會因極性正負而變化。
一個帶電體周圍會產生電場，不同點的電場強度不同，電場驅使電荷平衡。如果一個帶電體周圍被正負兩種空氣離子包圍，相反極性的離子會向該帶電體移動，并產生電流。這種中和的電流會讓帶電體上電荷和周圍空氣的電導平衡。簡言之就是帶電體吸引相反電荷的空氣離子。
電場強度為E的一個離子將以v的速率移動，它們之間的關系是
v =kE, (1)
其中k是離子和遷移率。
小空氣離子的遷移率在1.0–2.0cm2/V?s。單位的含義是小空氣離子在1 V/cm 電場強度下以1cm/s的速率移動。實驗表明，負離子的遷移率比正離子的遷移率要高大約15%。
如果空氣中有n個正離子，遷移率為k，電荷量e，在電場強度為E電場下，向帶電體移動所產生的電流密度j的計算為
j =enkE = λE (2)
式中λ等于enk,稱作空氣的正電荷電導，更準確地講，它是指由于正離子所產生的極性電導。
在電場中，負離子會向電場相反的方向移動。通過公式2也可以計算負離子在帶有e電荷數移動時的電流密度。
如果一個帶有q電量正電荷或負電荷的物體，周圍一定會形成電場。該物體周圍如果被同時含有正負兩種離子的空氣所包圍，極性相反的空氣離子會流向該物體，相同極性的離子會遠離該物體。在空間中不同點的電場不同，但濟終的電荷均衡為q。電荷的移動即為電流，相反極性的離子流動所產生的電流通向帶電體q，這種中和電流能夠讓帶電體的電荷與周圍空氣的極性相反的電導達到平衡。
如果空氣電導不發生變化，則離子中和的速度也是恒定的，電荷衰減時間常數系數τ積與電導的關系是指數關系。換句話講，初始電荷為q0，衰減后電荷q計算如下：
q =q0–t/τ, (3)
式中時間常數τ等于空氣的介電常數ε除以空氣電導（率）λ：
t = ε0/λ; (4)
將此帶入公式3，則有
q =q0–t(enk/ε0),(5)
將電荷中和至均衡的速度取決于離子濃度。
實際上，保持空氣的電導恒定是困難的。許多因素會影響電荷衰減速度，這包括空氣懸浮微粒密度、帶電體周圍離子的損耗率、空氣電離的多相性、不規則帶電體或多帶電體產生的非均衡電場等等。目前還難以做到消除簡單模型的誤差，**計算衰減時間，因此實際測量離子發生器的中和特性顯得尤為重要。
