负离子可增加神经元突触数目，加强连接部的强度，扩大有效神经网络。美国宇航人员观测到，改变神经细胞内外电位差会引发神经元突触的增殖。负离子可以改变细胞内外电位差，增加突触数量，有效扩大神经网络，提高儿童智力。
负离子能调节大脑的PH值(负氧离子改善酸碱性试验)。《经济参考报》报道，英国医学家卡罗玉博士发现，大脑PH值的碱性越高，人的智商也就越高。拉尹等人利用磁共振光谱仪对42名年龄在6-13岁的男孩大脑PH值进行测量，发现PH值由6.99上升到7.99时，孩子智力水平就会提高1倍。而负离子可改变血液及大脑的酸碱度，提高大脑智力发育。
负离子可促进DHA的转化,保护神经网络不被破坏，如果缺少DHA，神经突触就不能维持，造成神经网络被破坏。负离子可通过增强酶活性加速这种转化，从而增加DHA的形成，保护神经网络的完整性。
负离子是神经元的洗涤剂，加州大学的Marian博士发现，负离子具有清除神经元杂质化合物的作用。
