El aire puro o simple o seco, es una mezcla que contiene prácticamente un volumen de 21% de oxígeno y 78% de nitrógeno y el 1% restante corresponde a CO₂, Ar, Xe, He, Ne,... En las condiciones que nos interesan, podemos considerar el aire seco como un gas perfecto con componentes no licuables en las condiciones habituales.

Humedad del aire. El aire de la atmósfera contiene una cierta cantidad de humedad, proveniente de la evaporación del agua de los océanos, ríos, el vapor de agua exhalado por las personas, animales y plantas. Al respirar, las personas exhalamos vapor de agua, y también por los poros de la piel al producir sudor. Por ello, en los ambientes cerrados con personas en su interior, el contenido de vapor de agua en el aire va aumentando. El aire atmosférico es por ello húmedo, considerando ahora el aire húmedo como una mezcla de aire seco y de vapor de agua (componente licuable en las condiciones habituales) podremos aplicar a esta mezcla de gases perfectos la ley de Dalton y expresar:

En cuya fórmula: P representa la presión total de la mezcla (normalmente la presión atmosférica); p_s representa la presión parcial del aire seco; p_w representa la presión parcial del vapor de agua.

Humedad relativa (φ, e y también Hr, HR). Esta magnitud puede definirse como el valor entre la relación de la presión parcial del vapor de agua (p_w) y la presión máxima de este vapor si el aire saturado estuviese a esta temperatura (p_ws). Dentro de los límites de temperaturas que nos conciernen existe prácticamente igualdad de esta relación con el valor de la relación entre la masa del vapor de agua contenida en cierto volumen de aire (m_w) y la masa máxima de este mismo volumen si estuviese saturado a la misma temperatura (m_ws). No es lo mismo por encima de los 100°C, en donde es válida solo la primera relación. La humedad relativa se llama a menudo grado higrométrico.

Humedad específica (w). También se llama humedad absoluta y es el cociente entre la masa de vapor contenida en el aire y la masa de aire seco. Es decir:

Por otro lado, el conocimiento de la temperatura marcada por el termómetro no es suficiente para caracterizar el estado particular de un ambiente con aire húmedo, como lo son prácticamente todos los ambientes en los que nos desenvolvemos. Por ello, hay que definir inicialmente tres temperaturas características de este estado particular, que son:

Temperatura normal (T, q ó T_bs). Es la temperatura tomada por un termómetro ordinario agitado en el aire, a la sombra o al abrigo de toda radiación térmica. Muchas veces se la nombra como temperatura seca o temperatura del bulbo seco.

Temperatura húmeda (q_h o T_bh). Es la temperatura indicada por un termómetro ordinario cuyo bulbo se ha recubierto de una gasa saturada de agua, hallándose emplazado en una corriente de aire lo suficientemente rápida para dirigir sin cesar aire del ambiente contra dicha gasa mojada. En estas condiciones el aire alrededor de la gasa se conduce a la saturación por la aportación de agua siguiendo una evolución adiabática (al nivel de la gasa y del aire que la envuelve, los intercambios de calor han tenido lugar únicamente entre el agua y el aire). Constataremos una reducción de temperatura en el termómetro después de haberlo fijado a un valor mínimo de q_h correspondiente a la temperatura seca q y su contenido en agua w. Esta temperatura mínima será la temperatura húmeda del aire que se está midiendo. Por analogía con la temperatura del bulbo seco, se denomina a veces temperatura del bulbo húmedo. Cuanto más seco sea el aire, mayor diferencia hay entre q y q_h.

Temperatura de rocío (q_r ó T_r). La temperatura de rocío es la temperatura en que el aire húmedo, enfriado lentamente, llega a su saturación. A dicha temperatura, el enfriamiento del aire, por débil que sea, provoca la aparición de escarcha que se deposita en forma de rocío sobre los objetos cercanos. La anotación de la temperatura de rocío se efectúa por medio de un higrómetro de punto de rocío. Este aparato está formado por una superficie enfriada en la que se controla la temperatura. Cuando en la superficie en contacto con el aire aparece la señal de condensación del vapor de agua, éste se detecta automáticamente al igual que el valor de la temperatura de rocío.

Temperatura de sensación. Un standard, de amplia utilización cuando se presentan informaciones meteorológicas, es el basado en la temperatura de sensación, el cual combina temperatura y humedad en verano así como temperatura y velocidad del aire en invierno.

Temperatura efectiva. Es otro standard que combina temperatura con velocidad del aire. La velocidad del aire también  tiene una influencia clara sobre el confort percibido ya que facilita el proceso de disipación de calor sensible por convección así como de calor latente por evaporación. Este índice se calcula según:  

Donde T es la temperatura efectiva, t es la temperatura ambiental (ºC) y v es la velocidad percibida del aire (m/s). Obviamente, este valor de temperatura efectiva no tiene nada que ver con la temperatura en ºC de las otras temperaturas. De hecho, un valor T_efectiva = 0  indica un valor  de confort. Más que una temperatura es un índice.

Como resultado de ello, en invierno se recomienda no superar los 0,15 m/s mientras que en verano se aceptan velocidades mayores. Así, para temperaturas ambientales inferiores a 26 ºC se suele tomar una velocidad de 0,25 m/s, que puede ascender gradualmente hasta 0,8 m/s a temperaturas de 28 ºC en el aire. No se recomienda superar la velocidad de 0,9 m/s.

Temperatura de confort. Otro standard incide en el hecho de que, a elevadas temperaturas del aire, la sensación de confort se percibe con menores niveles de enfriamiento y, por consiguiente, a costa de un menor consumo energético. La tabla y el gráfico que se representan muestran dicha evolución.

Temperatura radiante media. La Temperatura radiante media (Trm) es el promedio de las temperaturas de las superficies interiores del local y es tan importante como la temperatura del aire por la magnitud del intercambio de radiación infrarroja. En general suele ser similar a la del aire interior, pero si hay alguna superficie relativamente caliente (techos en verano) o fría (ventanas en invierno) conviene calcular la Trm ponderada, según el área y la temperatura  de cada una de las paredes, suelo y techo

Temperatura operativa. Se define como la temperatura uniforme de un recinto radiante negro en el cual un ocupante intercambiaría la misma cantidad de calor por radiación y convección que en el ambiente no uniforme real. Es, con buena aproximación, la media aritmética entre la temperatura seca del aire y la temperatura radiante media de los cerramientos del local, en consonancia con el hecho de que el cuerpo humano elimina calor por convección y por radiación en partes casi iguales, si la velocidad del aire es menor que 0,2 m/s y la diferencia entre temperatura radiante media y temperatura seca del aire es menor que 4 °C.

Aire estándar. En la práctica se establece como aire estándar al que se toma en las siguientes condiciones: Presión: 101 kPa (1 atm)  Peso específico: 1,2 kg/m³; Temperatura seca: 21ºC Calor específico: 1 000 J/kg K;  Humedad relativa: 50%.