Ionisoitu ilma on ilmaa, jossa happipitoisuudelle on annettu sähkövaraus, jossa sillä on joko negatiivinen varaus yhden tai useamman ylimääräisen elektronin läsnäolon vuoksi happimolekyyliä kohti tai positiivinen varaus, joka johtuu normaalia pienemmästä määrästä elektronia molekyyliä kohden. Useimmat ilmanpuhdistusjärjestelmät, jotka väittävät ionisoivansa ilmaa, antavat negatiivisen varauksen happimolekyyleille. Tämän ansiosta molekyylit voivat toimia luonnollisina houkuttelevina pölyhiukkasiin ja epäpuhtauksiin ilmassa ja toimia yleisenä puhdistusaineena suljetuissa ympäristöissä. Ionisoitu ilma on myös näkyvämpi luonnossa sateen ja ukkosmyrskyn jälkeen, mikä selittää, miksi taivas näyttää usein kirkkaammalta ja kirkkaammalta myrskyn jälkeen kuin normaalisti kuivana ja aurinkoisena päivänä.
Idea ionisaation käyttämisestä ilman puhdistamiseen on yleensä hyvänä Aleksanteri Chizhevskylle, 20-luvun venäläiselle tiedemiehelle, joka perusti aeroionisaatioksi kutsutun tutkimusalueen tutkiakseen ionisoidun ilman vaikutuksia eläviin olentoihin. Parikymppisenä hän keksi ensimmäisen version Chizhevsky -kattokruununa tunnetusta ilman ionisoivasta järjestelmästä. Kattokruunu rakennettiin alun perin vuonna 1918, ja se oli laite, joka muutti ilmassa olevan staattisen sähkön käyttökelpoiseksi sähköksi noin 40 voltin alueella. Se tunnetaan myös nimellä Chizhevsky ES-DC Generator tai sähköstaattinen tasavirtageneraattori, ja se pystyi tuottamaan korkeampia tehotasoja, ja prosessissa myös ionisoi ympäröivän ilman.
Jonkin verran kiistoja on ionisoitujen ilmajärjestelmien turvallisuudesta ja arvosta, koska happimolekyylien latausprosessissa syntyy myös pieniä otsonipitoisuuksia. Otsonin esiintyminen ilmassa, joka on kolmoissidottu O3-happimolekyyli, voi olla vaarallista, koska se on voimakas hapettava aine. Otsonin tiedetään tappavan bakteerit ja bakteerit ilmassa, mutta samalla tasolla sitä pidetään myrkyllisenä kaasuna ihmisten altistumiselle. Päivittäisten keskiarvojen, jotka ovat yli 0.1 miljoonasosaa (ppm) tai 0.2 mg/m3, tiedetään olevan haitallisia ihmisen hengityselimille ja kehon hajua havaitseville järjestelmille.
Tyypillisten ilmanpuhdistusjärjestelmien testit vuonna 2005 osoittivat, että monet niistä tuottivat otsonipitoisuuksia 26-300 miljoonasosaa (ppb) enintään 5.08 senttimetrin etäisyydellä koneista. Nämä pitoisuudet voivat olla haitallisia heikossa terveydessä oleville henkilöille, jotka asettavat tällaisia laitteita sängyn viereen tai lukupöydille ja joutuvat jatkuvasti lähelle niitä käytön aikana. Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto (EPA) on arvioinut otsonialtistustasot vaarallisiksi, jos ne ovat yli 80 ppb kahdeksan tunnin aikana.
Ionisoitu ilma ei myöskään kykene luontaisesti sitoutumaan kaikentyyppisiin molekyyleihin, ja testit ovat osoittaneet, että tällaiset laitteet eivät poista tehokkaasti ilmassa olevia allergeeneja, kuten siitepölyä, sisäpölyä, lemmikkieläinten hilseä ja savua, koska negatiivinen happi -ioni ei kierrä ja kiinnittyä niihin eri syistä. Tämä on laitteiden merkittävä rajoitus, koska ne ostavat usein astmasta ja allergioista kärsivät ihmiset toivoen, että tällainen tekniikka lievittää oireita. Näistä rajoituksista huolimatta Yhdysvalloissa vuodesta 2005 lähtien ionisoidut ilmajärjestelmät muodostivat 25% kaikesta ilmanpuhdistustekniikan myynnistä, jonka ihmiset ostoivat ilman puhdistamiseen kodeissaan.