Ein Ultraschall-Luftbefeuchter wandelt durch den Einsatz von Ultraschallvibrationen Wasser in Nebel um. Im Inneren des Geräts befindet sich ein kleines, vibrierendes Metall- oder Keramikplättchen, das mit einer sehr hohen Frequenz schwingt. Diese Ultraschallvibrationen sind so schnell, dass sie das Wasser im Tank des Luftbefeuchters in winzige Tröpfchen zerstäuben. Diese mikroskopisch kleinen Wassertropfen werden dann als feiner Nebel in die Luft abgegeben. Der Nebel erhöht die Luftfeuchtigkeit im Raum, ohne dabei die Temperatur merklich zu verändern.
Bei einem Verdampfer-Luftbefeuchter, auch Dampfbefeuchter genannt, wird Wasser zum Kochen gebracht, wodurch Dampf entsteht. Dieser Vorgang nutzt eine Heizeinheit im Inneren des Geräts, um das im Reservoir befindliche Wasser zu erhitzen. Sobald das Wasser kocht, verdampft es und der entstandene Wasserdampf wird in den Raum abgegeben.
Dieser Dampf mischt sich mit der trockenen Raumluft und erhöht so die Luftfeuchtigkeit. Da der Dampf heiß ist, wenn er erzeugt wird, hat dieser Typ von Luftbefeuchter auch den Nebeneffekt, dass er die Luft leicht erwärmt, was besonders in kälteren Monaten als angenehm empfunden werden kann.
Verdampfer sind effizient und hygienisch, da das Kochen des Wassers die meisten Bakterien und Mikroorganismen abtötet, bevor der Dampf in die Raumluft gelangt. Allerdings können sie mehr Energie verbrauchen als andere Luftbefeuchter, da sie Wasser zum Siedepunkt erhitzen müssen.
Bei einem Zerstäuber-Luftbefeuchter, oft auch als Vernebler bezeichnet, wird das Wasser durch eine Düse gepresst, die es in feine Tröpfchen zerstäubt. Diese Art von Luftbefeuchter verwendet eine Pumpe, um Wasser mit hohem Druck durch eine oder mehrere feine Düsen zu führen. Wenn das Wasser durch die Düsen austritt, wird es in einen feinen Sprühnebel zerlegt. Dieser feine Nebel kann dann in die Raumluft abgegeben werden, wo er verdunstet und somit die Luftfeuchtigkeit erhöht.
Im Gegensatz zum Luftbefeuchter der mit Ultraschall arbeitet, basiert die Technologie der Zerstäuber auf mechanischem Druck. Sie sind besonders effektiv in der Erzeugung eines sehr feinen Nebels und können daher auch in größeren Räumen oder sogar in industriellen Umgebungen zur Feuchtigkeitsregulierung eingesetzt werden.