Les diverses régions de l'atmosphère inférieure contiennent des quantités de vapeur constamment variables dues à l'évaporation des mers, des nappes d'eau, des terrains humides, des plantes. On mesure l'humidité absolue d'une masse d'air par le nombre de grammes de vapeur d'eau contenus dans 1 m³ de cet air, ou, ce qui est équivalent, par la tension en millimètres de mercure de la même vapeur. L'humidité relative est quelque chose de plus complexe; elle dépend non seulement de la quantité absolue de vapeur d'eau, mais encore de la température. Un air qui semble très sec peut contenir des masses énormes de vapeur, s'il est à une température élevée, au contraire, à une température très basse, il pourra sembler très humide, même s'il en contient beaucoup moins.

La vapeur d'eau se conduit, dans l'air, à peu près comme un sel qui serait dissous dans un liquide à chaque température correspond une certaine quantité par laquelle le dissolvant est saturé. Si, au moment où la saturation est atteinte, la température du dissolvant diminuait, une partie du corps dissous se précipiterait. Si le corps dissous est en moins grande quantité pour une même température, il faudra refroidir davantage le dissolvant pour atteindre le point de saturation qui correspond à cette quantité. 

Quand il s'agit de vapeur d'eau, la température de saturation s'appelle point de rosée. Supposons qu'à un endroit donné, en été, l'atmosphère inférieure contienne 15 g de vapeur d'eau par mètre cube. 

Si l'air est, par exemple, à 40°C, il paraîtra sec; il influencera peu l'hygromètre ou l'hygroscope, parce que ces 15 g sont peu de chose comparés aux 50 g qu'il lui faudrait pour être saturé; son humidité relative sera 15/55 = 0,27. (Pour plus de commodité, on exprime ce rapport non en centièmes, mais en unités, sur une échelle de 0 à 100 : dans le cas actuel l'humidité relative serait 27). Pendant la fin de l'après-midi, l'air se refroidit graduellement. Supposons-le à 22°C, son humidité absolue étant toujours 15; à cette température, il ne pourrait contenir au maximum que 20 g de vapeur d'eau : son humidité relative sera 15/20 = 0,75; il paraîtra donc très humide. 

Abaissons encore la température de 5° C, nous avons atteint le point de saturation, le point de rosée, correspondant à l'humidité absolue 15, car l'air à 15° ne peut contenir au maximum que 15 g par m³; son humidité relative est maintenant maximum : 15/15 =1, soit 100, sur l'échelle de l'hygromètre. A partir de ce moment, si l'air continue à se refroidir, il déposera son excédent sous forme de gouttelettes d'eau, nuage, brouillard ou rosée, et l'excédent augmentera tant que la température diminuera. 

Les traités de météorologie donnent une table indiquant pour chaque poids de vapeur par m³ d'air le point de rosée correspondant, c.-à-d. la plus basse température à laquelle l'air puisse descendre sans perdre de son humidité sous forme d'eau. Plus la quantité d'humidité est petite, plus le point de rosée est bas. Un mètre cube d'air qui ne contiendrait que 1/2 g de vapeur ne déposerait d'eau - sous forme de cristaux de glace - qu'à 20°C et même davantage au-dessous de zéro. Pour 5 g de vapeur, son point de rosée serait à 6°C au-dessus; pour 10 g, 11°C; pour 20 g,17° C; pour 30 g, 29° C; pour 35 g, 32°C; pour 44 g, 36 °C, etc., en chiffres ronds.

La quantité d'eau contenue dans l'atmosphère diminue très rapidement avec l'altitude; cela s'explique facilement par les condensations, sous forme de cristaux de glace, qu'amène le froid dans les hautes régions. De même, si on compare les diverses parties du globe, on trouvera le maximum d'humidité absolue, de tension de la vapeur d'eau, dans les régions intertropicales; le minimum dans les régions polaires. La distribution des lignes d'égale tension de vapeur sur tout le globe monte et descend avec le soleil; elle est fort analogue à celle des isothermes.

Il y a quelques irrégularités, par exemple l'influence desséchante des déserts de sable, l'influence inverse des courants d'eau chaude sur les océans. La distribution de l'humidité relative avec l'altitude est variable avec les saisons; elle passe par un maximum dans la région des nuages moyens pour diminuer ensuite très rapidement. Sur la surface du globe, elle est encore plus variable avec les lieux et les saisons. Sur la mer, elle ne varie guère qu'entre 70° et 80°. (E. D.-G.).