Kosteuden mittausmenetelmiä on useita, useimmat niistä käyttämällä kosteusmittaria. Kosteusmittari voi toimia eri tavoin tyypistä riippuen, ja se on tarkin tapa määrittää ilman kosteus. Jotkut niistä on liitetty muihin laitteisiin, joita kutsutaan humistateiksi, jotka on liitetty ilmankostuttimiin ja ilmankuivaimiin ja jotka auttavat hallitsemaan ilmankosteutta.
Yksi kosteusmittarityyppi käyttää hiuksia, yleensä ihmisiä, jotka on kiinnitetty laitteen sisällä oleviin vipuihin. Kun ilman kosteus kasvaa, hiukset venyvät ja supistuvat sitten, kun ne vähenevät. Vivut on yleensä kytketty valitsimeen, joka näyttää kosteuslukeman.
Muita kosteudenmittausmenetelmiä hygrometrillä ovat psykrometri sekä sähköiset kosteusmittarit. Molemmat menetelmät ovat melko tarkkoja, vaikka sähköinen versio on kehittyneempi. On myös kemiallisia kosteusmittareita, joiden tehokkuus on samanlainen.
Psykrometri, joka tunnetaan myös nimellä kahden lampun kosteusmittari, toimii käyttämällä kahta lämpömittaripolttimoa. Yksi lamppu on kuiva ja mittaa ilman lämpötilan. Toinen lamppu peitetään aineella, yleensä sydän- tai musliinilla, ja kostutetaan sitten. Kostutuksen jälkeen lamppu altistuu liikkuvalle ilmalle joko tuulettimen kautta tai työntämällä psykrometri ilman läpi. Kun vesi haihtuu liikkuvassa ilmassa, lämpömittarin lämpötila laskee. Määrä, jonka lämpötila laskee, auttaa kertomaan ilman kosteuden määrän.
Tämä kosteusmittausmenetelmä on samanlainen kuin silloin, kun lähdet uimaan lämpimänä tuulisena päivänä. Ennen veteen astumista lämpötila tuntuu lämpimältä jopa tuulen kanssa. Jos joku hyppää veteen ja kastuu ja palaa sitten ulos, tuuli tuntuu yhtäkkiä erittäin viileältä. Tätä kutsutaan haihdutusjäähdytykseksi. Yleensä mitä alhaisempi ilmankosteus, sitä suurempi lämpötilan lasku.
Sähköiset kosteusmittarit toimivat mittaamalla tietyn aineen sähkövastusta. Useimmilla aineilla, kuten litiumkloridilla, on erilainen vastus sähkövirtaan ilmankosteuden perusteella. Nämä erot lasketaan sitten näyttämään kosteus.
Kemialliset kosteusmittarit toimivat käyttämällä kemiallista ainetta ja altistamalla se ilmalle. Kemikaali mitataan ennen altistumista ja sitten uudelleen sen jälkeen. Mahdolliset painon muutokset osoittavat, kuinka paljon kosteutta on ilmassa.
Vaikka kosteusmittarit ovat melko tarkkoja kosteudenmittausmenetelmiä, tarkin tapa testata kosteutta maailmanlaajuisesti on satelliittien käyttö. Erikoissatelliitit voivat havaita tarkan kosteuden troposfäärissä ja antaa täten tarkat lukemat sääolosuhteista ympäri maailmaa. Ne pystyvät seuraamaan äkillisiä muutoksia kosteudessa ja sääolosuhteissa ennustamaan ukkosmyrskyjä, tuulta ja ilmastonmuutoksia.