Ionski osvježivač zraka dizajniran je za uklanjanje prašine i drugih zagađivača iz zraka pomoću struje negativno nabijenih čestica. Ti negativni ioni prenose svoj naboj na onečišćujuće tvari u zraku koje magnetizam zatim privlači na pozitivno nabijenu ploču. Međutim, postoji određena rasprava o tome je li ionski osvježivač zraka zapravo učinkovit u čišćenju zraka, a neki medicinski stručnjaci zabrinuti su da strojevi ispuštaju ozon, što može biti opasno.
Godine 1978. istraživači sa Švicarskog meteorološkog instituta izvijestili su o korelaciji između sezonskih vjetrova i zdravstvenih stanja. Pokazali su vezu između sezonskih vjetrova u mnogim regijama i fizičkih i psihičkih stanja kao što su glavobolja, depresija pa čak i srčani udar. Također su primijetili da svi ovi vjetrovi dolaze s pozitivnim ionskim nabojem. Studije kvalitete zraka oko slapova i nakon kiše identificirale su negativni naboj iona i povezale negativni naboj s boljom kvalitetom zraka.
Ionski osvježivač zraka izgrađen je oko ove premise, stvarajući stalan tok negativnih iona u zrak. Kako ioni nailaze na čestice koje lebde u zraku, kao što je prašina, oni prenose svoj negativni naboj. Nakon što su nabijene, čestice privlače pozitivno nabijene molekule, tvoreći nakupine koje postaju preteške da bi plutale i ispadale iz atmosfere. Pozitivno nabijena ploča često se postavlja na ionski osvježivač zraka kako bi privukla onečišćujuće tvari poput magneta.
Proizvođači tvrde da ionski osvježivač zraka može ukloniti mirise, prašinu, dim, alergene i druge nadražujuće tvari iz zraka. Neki strojevi su opremljeni ventilatorom za cirkulaciju zraka i usisavanje zagađivača, ali su inače tihi. Zagovornici također ističu da ozon koji stvara ionski osvježivač zraka djeluje kao oksidant i germicid, čineći zrak čišćim i sigurnijim za disanje.
Neki stručnjaci sumnjaju u sposobnost ionskog osvježivača zraka da poboljša kvalitetu zraka, posebno kod modela koji nisu opremljeni ventilatorima. Bez nekog mehanizma za kruženje zraka, negativni ioni dosežu samo kratku udaljenost od stroja. Zrak s druge strane prostorije mogao bi biti potpuno nepromijenjen.
Čak i kada cirkulacija nije problem, nabijena ploča ne prikuplja učinkovito čestice, rekli su neki stručnjaci. Kako prašina pada na ploču, negativni i pozitivni ioni se međusobno poništavaju i naglo smanjuju učinkovitost ploče. Vjerojatnije je da će se nabijene čestice pričvrstiti za zidove ili televizijske ekrane dok se naboj ne rasprši, nakon čega se vraćaju u atmosferu.
Ozon je još jedan izvor zabrinutosti. Iako je ozon izvrstan germicid, opasan je i za ljude ako njegove koncentracije postanu previsoke. Ionski osvježivač zraka proizvodi samo niske razine ozona, ali u zatvorenom prostoru razine ozona mogu porasti do opasnih razina.