水分子通过氢氧原子之间的特殊共价键形成，氢氧原子之间的电子不是对等的（氧原子的电子要更多），由于所带的电子不对等导致电力的不对称，从而形成偶极分子。水分子具有两个正电荷氢原子和一个负电荷氧原子。

    充电室内的水分子因其偶极特性将随电场排列，直线程度依赖于热力失调的力量（与温度成反比）及电场力量。排列水分子所消耗的能量可从电场里热力失调的温度和极性分子数量计算得出，因此，确定电场里已知温度的极性分子数量成为可能，这是通过利用非常灵敏的电流测量部件来测量电场里的电能消耗完成的。

    水分子与偶极矩和分子重量有着非常的关系，因此，采用20KHz的频率水分子，不受其他偶极分子的干扰。水蒸气通过膜过滤器扩散进入电容器，测量值与电容器中水分子数量成比例，传感器室的体积是固定的，因此，得到每体积单位里的水分子重量的线性输出（测量值单位g/m3或Vol.%）。