В любое время атмосферный воздух содержит водяные пары в небольшой концентрации. Они образуются в ходе испарения влаги с поверхности суши и океанов. Скорость испарения определяется температурой и наличием ветра. Чем более высокая температура и больше емкость пара, тем быстрее происходит испарение.
Объем воды, который может испариться с какой-либо поверхности, называют испаряемостью. Величина испаряемости тесно связана с количеством водяного пара в воздухе и его температурой. Эта величина увеличивается, чем выше температура воздуха, и чем менше в нем содержится водяного пара.
Испаряемость предельно низкая в полярных регионах при низкой температуре. В экваториальном поясе, где в воздухе содержится малое количество воды в атмосфере, эта величина также низкая. Максимальных величин испаряемость достигает в пустынных областях тропиков (до 2000 м в год).
Вода в атмосфере смешивается с воздухом до определенного предела, пока воздух не становится насыщенным. При нагревании насыщенного воздуха он снова приобретает впитывать водяной пар, то есть опять превращается в ненасыщенный. Если ненасыщенный воздух охладить, то он становится ближе к насыщенному. Это подтверждает тот факт, что свойство воздуха содержать большее или меньшее количество водяных паров определяется его температурой.
Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2 % по объёму в высоких широтах до 2,5 % в тропиках. Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мбар (иногда лишь сотые доли мбар)
и летом ниже 5 мбар; в тропиках же она возрастает до 30 мбар, а иногда и больше. В субтропических пустынях упругость пара понижена до 5—10 мбар.
Абсолютная влажность воздуха (f) — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1 м³ воздуха. Определяется как отношение массы содержащегося в воздухе водяного пара к объёму влажного воздуха.
Обычно используемая единица абсолютной влажности — грамм на метр кубический, г/м³
Относительная влажность воздуха (φ) — это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давления водяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара.