После предварительной водоподготовки вода подается на форсунки, где распыляется до состояния мелкодисперсного аэрозоля («холодный пар»). Подразделяются на системы низкого и высокого давления с подачей воды и сжатого воздуха.

Пар в изотермических увлажнителях получают при помощи газа или электричества. Газовые устройства более экономичны, но жесткие требования нормативных документов к газовым коммуникациям ограничивают их использование.
Бывают несколько типов:
• резистивные, использующие для получения пара изолированные от воды нагревательные элементы (Тэны) — наиболее чаще используемый вид;
• электродные, в которых нагрев воды осуществляется погруженными в воду электродами, через которые пропускается электрический ток;
• инфракрасные, с нагревом воды при помощи ламп инфракрасного излучения.

В адиабатических увлажнителях воздуха реализован принцип поверхностного испарения — наиболее естественный «природный» способ увлажнения, исключающий вероятность перенасыщения воздуха влагой.
Воздух проходит через кассеты из специального структурированного материала, на которые подается вода. При прохождении воздуха через увлажненный материал кассеты происходит испарение воды с поверхности материала в проходящий воздух.
Дополнительным эффектом применения поверхностных увлажнителей является очистка воздуха от мельчайших частиц пыли и загрязнений — воздух проходит через сложные каналы, стенки которых смочены водой, пыль «прилипает» к их поверхности, смывается в поддон и далее в дренаж.