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습도측정은 미기상학에서 특히 중요한데, 여기서는 상대습도가 크게 변하는 공기의 얇은 층에서 빠르게 측정하는 것이 필요하다. 상대습도를 측정하는 장치인 습도계는 3가지의 주된 형태가 있다(절대습도는 필요하다면 상대습도로부터 결정됨). 기계적 습도계는 유기 물질들(특히 소내장이나 사람의 머리카락과 같은 가느다란 물질)이 상대습도에 반응하여 수축하거나 팽창하는 원리를 이용한다.

그림이 보여주는 바와 같이 머리카락의 수축과 팽창이 스프링으로 하여금 눈금판 위의 바늘을 움직이도록 한다.

전기적 습도계는 상대습도의 변화에 따라서 염화리튬의 얇은 층이나 반도체 소자의 전기저항이 변하는 것을 측정한다. 다른 습도계들은 상대습도에 반응하는 여러 가지 물질들의 무게·부피·투명도의 변화를 감지한다. 이슬점 습도계는 전형적으로 습기가 그 위에 응결되기 시작할 때까지 일정한 압력과 일정한 증기량하에서 냉각되는, 윤기있는 금속 거울로 구성되어 있다. 응결이 시작되는 금속의 온도가 이슬점이 된다. 건습구 습도계는 증발을 통하여 습도를 결정하기 위하여 2개의 온도계를 이용하는 습도계이다.→ 건습구습도계