رطوبت
رطوبت یا نمناکی به دو نوع اصلی رطوبت مطلق و رطوبت نسبی تقسیم می‌شود. رطوبت مطلق که به عنوان نسبت رطوبت نیز شناخته می‌شود، به مقدار جرم بخار آب موجود در واحد حجم هوا (بر حسب گرم یا کیلوگرم) اشاره دارد. هر چه دمای هوا بیشتر شود، میزان بخار آبی که می‌تواند در خود نگه دارد افزایش می‌یابد، به این معنا که با بالارفتن دما، ظرفیت هوا برای ذخیره‌سازی بخار آب بیشتر می‌شود.
رطوبت نسبی بیانگر نسبت رطوبت واقعی در هوا نسبت به بیشترین مقدار رطوبتی است که هوا می‌تواند در آن دما داشته باشد. هوای بدون بخار آب را هوای خشک می‌نامند؛ این نوع هوا در طبیعت وجود ندارد، حتی در مناطق بیابانی یا مناطق با عرض جغرافیایی بالا. هوای دارای بخار آب را هوای مرطوب می‌گویند. تبخیر که باعث مرطوب شدن هوا می‌شود، عمدتاً از سطح اقیانوس‌ها و منابع آب سطحی رخ می‌دهد و از جمله منابع اصلی رطوبت در هوا به شمار می‌رود که با کمک تعرق گیاهان نیز تکمیل می‌شود و به ایجاد ابرها و بارندگی کمک می‌کند. در مجموع، مقدار بخار آب موجود در جو تا ۳ تا ۴ درصد از کل هوا را شامل می‌شود.
بخار آب موجود در جو به تعادل دمای زمین کمک می‌کند؛ زیرا بخار آب قابلیت جذب تشعشعات با طول موج بلند را دارد و در نتیجه، اگر میزان بخار آب در جو کم باشد، اختلاف دمایی شدیدتری بین شب و روز ایجاد خواهد شد.
تبخیر و میعان
برای تبدیل یک گرم آب به بخار، حدود ۵۴۰ کالری انرژی از محیط جذب می‌شود که این فرآیند تبخیر را به فرآیندی گرماگیر یا سرمازا تبدیل می‌کند. در مقابل، در فرآیند میعان، گرما به محیط بازمی‌گردد و باعث افزایش دما در محیط می‌شود. با افزایش دمای هوا، ظرفیت نگهداری بخار آب در آن بیشتر می‌شود، اما این ظرفیت در نهایت محدود است. هنگامی که مقدار بخار آب از حد ظرفیت هوا فراتر رود، قطرات آب به صورت مرئی در هوا ظاهر می‌شوند و این حالت را اشباع می‌نامند.
متغیرهای هوای مرطوب
رطوبت مطلق
رطوبت مطلق مقدار بخار آب موجود در هر واحد حجم از هوا است و با واحدهایی چون گرم بر متر مکعب یا میلی‌گرم در لیتر اندازه‌گیری می‌شود. هوای خشک معمولاً به عنوان یک گاز کامل در نظر گرفته می‌شود و از قانون عمومی گازها (PV=RT) پیروی می‌کند. جرم یک متر مکعب از هوای خشک حدود ۱۲۹۳ گرم است و چگالی بخار آب نسبت به هوای خشک ۰.۶۲ می‌باشد.
رطوبت اشباع
اگر در دمایی خاص، حداکثر میزان بخار آب وارد هوا شود، گفته می‌شود که هوا در آن دما رطوبت اشباع دارد. در این شرایط، فشار بخاری که به وجود می‌آید، به عنوان فشار بخار اشباع شناخته می‌شود.
رطوبت نسبی
رطوبت نسبی درصدی است که میزان رطوبت واقعی هوا را نسبت به بیشترین رطوبتی که هوا در دمای مشخص می‌تواند داشته باشد، نشان می‌دهد. به عبارت دیگر، نسبت بخار آب موجود در یک حجم مشخص از هوا در دمای معین به حداکثر بخار آبی که هوا می‌تواند در همان حجم و دما نگه دارد، به عنوان رطوبت نسبی شناخته می‌شود.
فشار بخار آب
جو زمین مخلوطی از گازهاست که هر کدام دارای فشار جزئی خود هستند. فشار کل هوا در هر نقطه، برابر با مجموع فشارهای جزئی هر گاز و بخار آب است. مقدار بخار آبی که در هوا وجود دارد، بر اساس مکان و زمان متفاوت است. زمانی که فشار بالای سطح آب یا زمین به حد اشباع برسد، فشار بخار در آن لحظه و دما را فشار اشباع می‌گویند.
افزایش دمای هوا باعث افزایش تبخیر مولکول‌های آب می‌شود تا زمانی که فضای بالای سطح آب یا زمین به حد اشباع برسد. بنابراین، فشار بخار اشباع وابسته به دماست و با افزایش دما، فشار بخار اشباع نیز بیشتر می‌شود. در دماهای پایین‌تر، مقدار کمتری بخار آب برای رسیدن به اشباع لازم است.
شبنم و نقطه شبنم
شبنم
شبنم قطرات ریزی از آب است که در اثر خنک شدن هوا بر روی سطوح سرد تشکیل می‌شود. در شب‌های آرام و بدون باد، زمین با سرعت دمای خود را از دست می‌دهد و به همین دلیل هوای مجاور سطح زمین نیز خنک شده و به نقطه شبنم می‌رسد. در نتیجه، بخار آب موجود در هوا به شبنم تبدیل می‌شود.
نقطه شبنم
نقطه شبنم دمایی است که در آن، با ثابت ماندن مقدار رطوبت مطلق، رطوبت نسبی به ۱۰۰٪ می‌رسد و هوا به حالت اشباع درمی‌آید. شبنم زمانی ایجاد می‌شود که بخار آب در دماهای پایین‌تر از نقطه انجماد به قطرات آب تبدیل شود.
تغییرات رطوبت نسبی
تغییرات رطوبت نسبی در طول شبانه‌روز معمولاً برعکس تغییرات دما است. حداکثر رطوبت نسبی معمولاً پیش از طلوع خورشید و کمترین میزان آن در حدود ساعت ۲ بعدازظهر رخ می‌دهد. تغییرات سالانه رطوبت نسبی معمولاً منظم نیست و به موقعیت جغرافیایی منطقه بستگی دارد. رطوبت نسبی نسبت به ارتفاع نیز متغیر است و نمی‌توان قاعده ثابتی برای آن تعیین کرد.