Um gás neste contexto é chamado de saturado quando a pressão de vapor da água no ar está na pressão de vapor de equilíbrio para o vapor de água na temperatura da mistura gás-vapor de água; A água líquida (e o gelo, na temperatura certa) não perderá massa por evaporação quando exposta ao ar saturado. Pode também corresponder à possibilidade de formação de orvalho ou nevoeiro, num espaço que não apresenta diferenças de temperatura entre as suas porções, por exemplo, em resposta a uma diminuição da temperatura. O nevoeiro consiste em gotículas líquidas muito pequenas, mantidas principalmente no ar por movimento isostático (por outras palavras, as gotículas caem no ar a uma velocidade máxima, mas como são muito pequenas, esta velocidade terminal também é muito pequena, pelo que parecem suspensas).
A afirmação de que a umidade relativa (UR%) nunca pode estar acima de 100%, embora seja um bom guia, não é totalmente precisa sem uma definição de umidade mais sofisticada do que a fornecida aqui. A formação de nuvens, na qual partículas de aerossol são ativadas para formar núcleos de condensação de nuvens, requer a supersaturação de uma parcela de ar até uma umidade relativa ligeiramente acima de 100%. Um exemplo em menor escala é encontrado na câmara de nuvens de Wilson em experimentos de física nuclear, nos quais um estado de supersaturação é induzido para cumprir sua função.
Para um determinado ponto de orvalho e sua umidade absoluta correspondente, a umidade relativa mudará inversamente, embora não linearmente, com a temperatura. Isso ocorre porque a pressão parcial da água aumenta com a temperatura, o princípio de funcionamento por trás de tudo, desde secadores de cabelo a desumidificadores.
Devido ao aumento do potencial de maior pressão parcial do vapor de água a temperaturas do ar mais elevadas, o teor de água ao nível do mar pode ser tão elevado como 3% em massa a 30°C (86°F) em comparação com não mais do que cerca de 0,5% em massa a 0°C (32°F). Isto explica os baixos níveis (na ausência de medidas de adição de umidade) de umidade em estruturas aquecidas durante o inverno, resultando em pele seca, coceira nos olhos e persistência de cargas elétricas estáticas. Mesmo com saturação (100% de humidade relativa) no exterior, o aquecimento do ar exterior infiltrado que entra no interior aumenta a sua capacidade de humidade, reduzindo a humidade relativa e aumentando as taxas de evaporação das superfícies interiores húmidas (incluindo corpos humanos e plantas domésticas).
Da mesma forma, durante o verão, em climas úmidos, uma grande quantidade de água líquida condensa-se do ar resfriado nos aparelhos de ar condicionado. O ar mais quente esfria abaixo do ponto de orvalho e o excesso de vapor de água condensa. Este fenômeno é o mesmo que causa a formação de gotículas de água na parte externa de um copo contendo uma bebida gelada.
Uma regra prática é que a umidade absoluta máxima dobra para cada aumento de 20°F ou 10°C na temperatura. Portanto, a umidade relativa diminuirá por um fator de 2 para cada aumento de 20°F ou 10°C na temperatura, assumindo a conservação da umidade absoluta. Por exemplo, na faixa de temperatura normal, o ar a 68°F ou 20°C e 50% de umidade relativa ficará saturado se for resfriado a 50°F ou 10°C, seu ponto de orvalho e 41°F ou 5°C. O ar a 80% de umidade relativa aquecido a 68°F ou 20°C terá uma umidade relativa de apenas 29% e parecerá seco. Em comparação, o padrão de conforto térmico ASHRAE 55 exige sistemas projetados para controlar a umidade para manter um ponto de orvalho de 16,8 °C (62,2 °F), embora nenhum limite inferior de umidade seja estabelecido.[23].
O vapor de água é um gás mais leve do que outros componentes gasosos do ar à mesma temperatura, pelo que o ar húmido tende a subir por convecção natural. Este é um mecanismo por trás de tempestades e outros fenômenos climáticos. A umidade relativa é frequentemente mencionada em previsões e relatórios meteorológicos, pois é um indicador da probabilidade de precipitação, orvalho ou neblina. No clima quente do verão, também aumenta a temperatura aparente dos humanos (e de outros animais), evitando a evaporação da transpiração da pele à medida que a umidade relativa aumenta. Este efeito é calculado como índice de calor ou humidex.
Um dispositivo usado para medir a umidade é chamado de higrômetro; Aquele usado para regulá-lo é chamado de umidóstato (ou às vezes higróstato). (Eles são análogos a um termômetro e um termostato para temperatura, respectivamente.)