Grundsätzlich unterscheidet man drei physikalische Methoden: Verdampfen, Zerstäuben und Verdunsten.
Verdampfen ist ein isothermer Vorgang, Zerstäuben und Verdunsten sind adiabate Vorgänge.
Bei der adiabaten Luftbefeuchtung wird Wasser der Luft in flüssiger Form zugeführt und muss somit noch den gasförmigen Aggregatszustand erreichen. Hierfür wird Energie benötigt, die der Umgebungsluft in Form von Wärme entzogen wird. Da dadurch eine Temperaturabsenkung stattfindet, nennt man diesen Vorgang auch adiabaten Kühleffekt.

Verdunsten
eim Verdunsten wird Wasser über Verdunstermatten geführt, während die zu befeuchtende Luft gleichzeitig über diese Matten streicht und dabei mit Feuchtigkeit angereichert wird. Der Vorteil bei Luftbefeuchtung durch Verdunsten ist, dass nicht nur die Betriebs-, sondern auch Investitionskosten für eine Befeuchtungsanlage dieses Typs günstig sind.
Zudem können Verdunster nicht nur für das Befeuchten, sondern auch für das Kühlen von Gebäuden genutzt werden. Durch die indirekte Verdunstungskühlung wird das Kühlen besonders energieeffizient. Es können konventionelle Kälteaggregate wesentlich kleiner dimensioniert werden und die Betriebskosten signifikant gesenkt werden.

Zerstäuben
Beim Zerstäuben wird Wasser durch mechanische Zerstäuber oder mit Hilfe von Düsen als kleine Wassertröpfchen an die zu befeuchtende Luft abgegeben. Dadurch, dass auch hier der Aggregatszustand des Wassers verändert und dafür Energie aus der Umgebungsluft benötigt wird, können adiabate Luftbefeuchtungssysteme in Umgebungen mit großer Wärmeentwicklung zusätzlich zur Befeuchtung auch einen Beitrag zur Kühlung leisten.

Einsatzgebiete
Adiabate Luftbefeuchtung kommt in vielen verschiedenen Bereichen zum Einsatz. So ist sie zu einem wichtigen Bestandteil im Bereich der Außenluftkühlung in heißen Ländern geworden. In Medina wurden auf dem Platz vor einer der größten Moscheen der Welt zur Beschattung und Kühlung 250 „klimatisierte Sonnenschirme“ installiert. Sie sorgen durch adiabate Luftbefeuchtung für eine spürbare Temperaturabsenkung von durchschnittlich 10°C.
Adiabate Luftbefeuchtung kommt aber auch in der Elektro-Industrie zum Einsatz, zum Beispiel im Rechenzentrum von Facebook in Lulea, Schweden. Hier werden drei Server mit einer Fläche von jeweils 28.000 m² mit 13.000 Litern Wasser pro Stunde, also einer Leistung von 8840 kW, gekühlt.

Berechnungsbeispiel adiabate Luftbefeuchtung

Gegeben:
Berechnung von ∆h/∆x:

∆h	=	kJ/kg
∆x		g/kg trockene Luft