用一對并列裝置的，形狀完全相同的溫度表，一支測氣溫，稱干球溫度表，另一支包有保持浸透蒸餾水的脫脂紗布，稱濕球溫度表。當空氣未飽和時，濕球因表面蒸發需要消耗熱量，從而使濕球溫度下降。與此同時，濕球又從流經濕球的空氣中不斷取得熱量補給。當濕球因蒸發而消耗的熱量和從周圍空氣中獲得的熱量相平衡時，濕球溫度就不再繼續下降，從而出現一個干濕球溫度差。干濕球溫度差值的大小，主要與當時的空氣濕度有關。空氣濕度越小，濕球表面的水分蒸發越快，濕球溫度降得越多，干濕球的溫差就越大；反之，空氣濕度越大，濕球表面的水分蒸發越慢，濕球溫度降得越少，干濕球的溫差就越小。當然，干濕球的溫差的大小還與其他一些因素有關，如濕球附近的通風速度、氣壓、濕球大小、濕球潤濕方式等有關。可以根據干濕球溫度值，并將一些其它因素考慮在內，從理論上推算出當時的空氣濕度來。干濕球溫度表是當前測濕的主要儀器，但不適用于低溫（-10℃以下）使用。