它由两支温度表组成：一支用于测量气温，称干球；另一支的球部包上一层浸透蒸馏水的脱脂纱布，称湿球。在未饱和的湿空气中，水分从湿球表面蒸发所消耗的热量取自于湿球温度表的球部，导致湿球温度将低于干球温度，在已知干、湿球温度和大气压力的条件下，可计算出当时的大气湿度。另一种常用的湿度表为毛发湿度表，它是利用脱脂人发的长度与空气湿度有关的原理制成。
在空气中，水汽未饱和时，湿球的表面不断地蒸发吸热，因此湿球温度表要比干球温度表显示温度低。温度差大小与当时空气的相对湿度有关，根据干、湿两球的温度差，旋转对照盘，即可得出空气相对湿度。
空气湿度表是测量空间中的空气湿度。采用纸张对空气湿度影响敏感的特性，纸张受潮即膨胀的原理。湿度表的机芯由纸芯绕制成各种螺旋状，制成一种灵敏度高、结构简单、造价低，又能直接读的湿度表。
这种表的上半部嵌有一个温度表，水银柱右边的数字是摄氏表的温度度数，左边的数字表示在各种温度时饱和水蒸气的张力，在这种湿度表的背面，装有一束去脂的毛发，这一束毛发因空气的干湿而有伸缩。毛发的下端，连接到湿度表的下半部指针上，指针因毛发的伸缩在弧形上转动，指出当时的湿度。这个指针上端所刻的两行弧形度数，上一行是摄氏温度，下一行是湿度的百分数。
