Berdasarkan prinsip pelembapan intinya, pelembap udara terutama dikategorikan menjadi jenis evaporasi ultrasonik, evaporatif (penguapan dingin), dan evaporasi termal.
Pelembab ultrasonik menggunakan transduser atomisasi ultrasonik untuk menghasilkan osilasi frekuensi tinggi (biasanya 2 juta kali per detik), memecah air menjadi partikel ultrahalus dengan diameter berkisar antara 1 hingga 5 mikron. Kipas angin kemudian meniupkan kabut air ini ke luar, menyebarkannya ke udara. Karena proses ini menghasilkan kabut yang terlihat, perangkat ini juga disebut sebagai "pelembap udara yang menghasilkan kabut".
Pelembab evaporatif-juga dikenal sebagai pelembap "tipe{1}}murni" atau "bebas kabut--menggunakan kipas yang digerakkan oleh motor-untuk mengalirkan udara kering melalui filter evaporasi yang dibasahi (atau tirai air). Di bawah pengaruh aliran udara, molekul air pada filter menguap secara alami, sehingga mencapai pelembapan. Proses ini tidak menghasilkan kabut yang terlihat; lebih jauh lagi, beberapa model mampu menyaring dan memurnikan partikel dari udara secara bersamaan sambil melakukan pelembaban.
Pelembab evaporasi termal menggunakan elemen pemanas listrik untuk memanaskan air hingga titik didihnya, menghasilkan uap murni, yang kemudian dikeluarkan oleh motor. Ini mewakili metode pelembapan yang relatif sederhana dari segi teknologi.
Selain itu, ada jenis pelembap lainnya, seperti pelembap-elektroda terendam (yang menghasilkan uap dengan memanaskan air melalui elektroda yang terendam di dalamnya) dan pelembap-kabut dingin (yang melembabkan dengan menggunakan kipas untuk memaksa udara melewati media-penyerap air).
Parameter kinerja utama untuk pelembap udara mencakup keluaran pelembapan, efisiensi pelembapan, tingkat kebisingan, kapasitas tangki air, teknologi antibakteri, dan fitur pintar. Output pelembapan mengacu pada kapasitas pelembapan maksimum per satuan waktu, diukur dalam mililiter per jam (mL/jam); nilai yang lebih tinggi menunjukkan kemampuan pelembab yang lebih kuat. Efisiensi pelembapan mengacu pada jumlah pelembapan yang dihasilkan per unit konsumsi daya, diukur dalam mililiter per jam per watt (mL/h·W), dan berfungsi sebagai metrik penting untuk efisiensi energi. Mengenai tingkat kebisingan, kisaran 30 hingga 40 desibel umumnya dianggap cocok untuk digunakan di lingkungan yang tenang. Kapasitas tangki air menentukan durasi pengoperasian perangkat dalam sekali isi ulang. Untuk mencegah pertumbuhan bakteri di dalam tangki air dan saluran air internal, teknologi antibakteri yang umum mencakup sterilisasi UV dan filtrasi ion perak. Fitur pintar-seperti kontrol kelembapan-konstanta yang cerdas-memanfaatkan-sensor kelembapan bawaan untuk menyesuaikan keluaran pelembapan secara otomatis, sehingga menjaga tingkat kelembapan dalam ruangan dalam kisaran yang telah ditentukan sebelumnya (biasanya 40% hingga 65%).

