空气湿度及土壤湿度是表征森林生态系统水分状况的两个重要物理量。

表示大气干燥程度的物理量。在一定温度下，在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度称为“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比湿、混合比及露点等物理量来表示。①绝对湿度。又称水汽密度。即每立方米湿空气中实有水的质量，单位一般是克/米³；②相对湿度。空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比，用百分数表示。③比湿。融化在空气中的水的质量与湿空气质量之间的比。④混合比。是湿空气中水汽质量与干空气质量之比，单位为克／克或克／千克。⑤露点温度。是指在气压不变、水汽含量也不变的情况下，空气冷却到饱和时的温度。单位为℃。

土壤湿度是表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量。又称土壤水分含量。森林土壤湿度决定林木水分供应状况。土壤湿度过低，形成土壤干旱，林木光合及蒸腾等生理生态活动不能正常进行，影响林木生长；严重缺水导致林木凋萎和死亡。土壤湿度过高，恶化土壤通气性，影响土壤微生物的活动，使根系呼吸及生长等生命活动受到阻碍，从而影响地上部分正常生长。衡量土壤水分有效性的常用指标主要有：①致死水量，又称最大吸湿量。即干土在接近饱和的湿空气中吸收水汽分子的最大数量。②萎蔫系数。为有效水分的下限，即林木因缺水而丧失膨压以致萎蔫，即使在蒸腾最小的夜间膨压亦不能恢复时的土壤湿度。③田间持水量。为适宜水分的上限。即地下水位很深，毛管水不能达到土壤根分布层时土壤中所保持的水量。从萎蔫系数到田间持水量之间的土壤水分为土壤有效水分。

土壤湿度常采用下列方法与单位表示：①重量百分数或含水量。即土壤水的重量占其干土重的百分数。此法应用普遍，但土壤类型不同，相同的土壤湿度其土壤水分的有效性不同，不便于在不同土壤间进行比较。②田间持水量百分数。即土壤湿度占该类土壤田间持水量的百分数（%）。利于在不同土壤间进行比较，但不能给出具体水量的概念。③体积百分数或含水量。即土壤中水分占有的体积和土壤总体积的百分数。④土壤水分贮存量。指一定深度的土层中含水的绝对数量，通常以毫米为单位，便于与降水量等比较。⑤土壤水势或水分势是用能量表示的土壤水分含量。其单位为大气压或焦／克。