当分子簇比较小时，捕获一个分子（凝结）比损失一个分子（蒸发）需要更少的能量，因此分子簇难以稳定存在。而当分子簇达到一定临界尺寸时，捕获一个分子会增加系统的总能量，而损失一分子则需要额外的能量，这时分子簇便会自发长大成核，即发生核化。当分子簇中包含离子时，这个临界尺寸会显著变小，因而使得新粒子生成（即核化过程）更加稳定。这是因为，当分子簇中存在离子时，离子周围会形成一个静电场，周围的分子在静电力作用下被离子吸引。因此，分子蒸发的难度较没有离子存在时会增大。

均相核化与粒子诱导核化过程中吉布斯自由能（G）与分子簇中分子个数（i）关系变化曲线的比较

图中为均相核化的临界过饱和比，为离子诱导核化的临界过饱和比。

由于大气离子浓度很大程度上取决于银河宇宙射线的强度，因此，离子诱导核化是一种可以解释观测到的宇宙射线-气候相关性的机制。特别是在工业革命前的洁净大气层中，离子诱导核化贡献了大部分大气气溶胶。