乾溼計的外觀就是並排的2支溫度計（圖左），其中一支就是一般的溫度計，稱為乾球；另一支的感溫球部包上白色脫脂紗布，並連繫一棉線至一水盒內的蒸餾水中，蒸餾水因毛細作用會經棉線至紗布處，浸溼感溫球部，就是溼球。當大氣中相對溼度大時，球部的水分蒸發量少，帶走的熱量不多，因而溫度下降也有限；若大氣溼度低時，溼球的水分會加速蒸發而吸走更多的熱量，使溫度下降。換句話說，當溼度愈低時，溼球溫度也會降得愈低。因此乾、溼球的溫度差就可顯示出相對溼度的大小。
乾溼計的外觀就是並排的2支溫度計（圖左），其中一支就是一般的溫度計，稱為乾球；另一支的感溫球部包上白色脫脂紗布，並連繫一棉線至一水盒內的蒸餾水中，蒸餾水因毛細作用會經棉線至紗布處，浸溼感溫球部，就是溼球。當大氣中相對溼度大時，球部的水分蒸發量少，帶走的熱量不多，因而溫度下降也有限；若大氣溼度低時，溼球的水分會加速蒸發而吸走更多的熱量，使溫度下降。換句話說，當溼度愈低時，溼球溫度也會降得愈低。因此乾、溼球的溫度差就可顯示出相對溼度的大小。
一般懸掛式的乾溼計有一個問題，就是當溼球在蒸發時，同時也改變了四周大氣的溼度，因而觀測會有誤差。所以會有手搖式乾溼計的設計，以手搖操作方式擴大溼球的蒸發空間，以減小誤差（圖右）。
乾、溼球的溫度差可透過公式的換算而求出相對溼度。實務上為求方便，多將公式結果製成換算表，量出乾、溼球的溫度後，就可以直接查表找出相對溼度。一般懸掛式乾溼計的換算表繪於二支溫度計之間的空間，而手搖式乾溼計若無繪表空間，就會附在外盒上或另附。
乾溼計有一個量測的限制：若氣溫在冰點以下，水結冰就不能用了。
乾溼計操作容易，但是不易連接指針，因此也不易製成自計儀，此時就需要採用毛髮溼度計。毛髮溼度計的原理很有趣：人類的頭髮長度對溼度相當敏感，毛髮有很多細孔，當大氣中溼度增加時，細孔吸溼而伸長；溼度減小時，細孔放出水汽而收縮，伸縮很有規律。因此只要以一束脫脂處理後的毛髮，予以固定並經過簡單的機械方式連結指針，即可加以放大並指示溼度。
一般毛髮溼度計有觀測範圍的限制，相對溼度必須在20%以上，氣溫也必須在－40℃以上。毛髮會隨時間而逐漸變化，因此毛髮溼度計需要定期校準或更換毛髮。
雨量器當然不會放在百葉箱內，而是置於觀測坪的適當位置。雨量器是一組精緻的集水筒，它是由集雨斗、外筒、內筒（右圖），加上支架及量雨尺或量雨量筒組成。一般外筒是一個口徑20公分的直圓筒，以支架豎立在離地面70公分高處，不過也有將部分外筒埋入觀測坪土壤中的作法以防傾倒。集雨斗平時是蓋在外筒頂端，為的是防止筒內的儲雨蒸發。
雨量的單位是毫米，即是雨量器內的水深，但由於外筒之中還有一個口徑更小的內筒，因此內筒所量出的水深是經過放大的，這樣可以增加量測的精確度。量內筒雨量時需用刻度已放大過的特製量雨尺，或是將雨水另倒入量雨量筒中量測。
當雨量很大時，內筒的雨水會滿溢到外筒去，此時應先將內筒的水倒出，再將外筒的水依次倒進內筒中量測，最後再加上原內筒的雨量即可。
