Den mest variable gasbestanddel i atmosfæren er vanddamp. Mængden af vanddamp i atmosfæren kan variere betydeligt fra sted til sted og over tid. Dette skyldes, at vanddamp konstant fordampes fra havene, søerne og floderne og derefter kondenseres til skyer og regn. Mængden af vanddamp i atmosfæren afhænger også af temperaturen; varmere luft kan indeholde mere vanddamp end koldere luft.