未飽和濕空氣中水蒸汽處于過熱狀態；而在飽和空氣中的水蒸汽處于飽和蒸汽狀態。未飽和空氣達到飽和可以經歷不同的途徑：在溫度不變的情況下，水分向空氣中蒸發，增加蒸汽分壓力，而蒸汽分壓力達到該溫度相應的飽和壓力時，即可達到飽和空氣狀態；在保持濕空氣 中蒸汽分壓力不變的情況下，降低濕空氣溫度，當溫度降到與相應的水蒸汽的飽和溫度時，空氣也達到飽和狀態。此時濕空氣的溫度稱為露點溫度，用符號 表示。

通常，相對濕度可由干濕球溫度計測量干、濕球溫度得到。干濕球溫度計含有兩支普通溫度計，如圖1。

其中一支的溫包直接和濕空氣接觸，其測得溫度稱為干球溫度；另一支的溫包則用保持浸潤的濕紗布包著，測得溫度稱濕球溫度。如果來流空氣是未飽和的，那么濕紗布表面的水分會不斷蒸發，由于水蒸發時吸收熱量，從而使貼近紗布的一層空氣溫度降低。隨著與主流空氣建立的溫差，主氣流向紗布傳熱。當溫度降低到一定程度時，傳入紗布的熱量正好等于水蒸發所需的熱量，這時溫度維持不變，此時的溫度就是濕球溫度。空氣的相對濕度愈小，濕球溫度比干球溫度就低得愈多。如果空氣是飽和的，則由于空氣不能接納更多的蒸汽，故紗布上水不會蒸發，這時濕球溫度和干球溫度是相同的。因此干濕球溫度的差值與相對濕度存在一定的函數關系（見圖2）。

根據對露點溫度和濕球溫度的討論，干球溫度、濕球溫度和露點溫度的關系如下

對于未飽和空氣

對于飽和空氣

應該指出，濕球溫度計的讀數和掠過濕球溫度計的風速有一定的關系，濕球溫度并非熱力學狀態參數。嚴格的場合應用絕熱飽和溫度作為確定濕空氣狀態的一個參數，但絕熱飽和溫度的確定很困難。研究表明，在風速超過2m/s直至40m/s以下的寬廣范圍內，濕球溫度計的讀數變化很小，故工程上近似用濕球溫度替代絕熱飽和溫度，作為一種表征濕空氣的狀態參數。在以干、濕球溫度查圖表或進行計算求取相對濕度等時，應以通風式干－濕球溫度計的讀數為準。