Un humidificateur à ultrasons transforme l'eau en brume grâce à l'utilisation de vibrations ultrasoniques. À l'intérieur de l'appareil se trouve une petite plaquette vibrante en métal ou en céramique qui vibre à une fréquence très élevée. Ces vibrations ultrasoniques sont si rapides qu'elles pulvérisent l'eau du réservoir de l'humidificateur en minuscules gouttelettes. Ces gouttelettes d'eau microscopiques sont ensuite diffusées dans l'air sous forme de brouillard fin. Le brouillard augmente l'humidité de l'air dans la pièce sans modifier sensiblement la température.
Dans un humidificateur à évaporation, également appelé humidificateur à vapeur, l'eau est portée à ébullition, ce qui produit de la vapeur. Ce processus utilise une unité de chauffage à l'intérieur de l'appareil pour chauffer l'eau contenue dans le réservoir. Dès que l'eau bout, elle s'évapore et la vapeur d'eau qui en résulte est diffusée dans la pièce.
Cette vapeur se mélange à l'air sec de la pièce et augmente ainsi l'humidité de l'air. Comme la vapeur est chaude lorsqu'elle est produite, ce type d'humidificateur a également pour effet secondaire de réchauffer légèrement l'air, ce qui peut être particulièrement agréable pendant les mois les plus froids.
Les évaporateurs sont efficaces et hygiéniques, car l'ébullition de l'eau tue la plupart des bactéries et des micro-organismes avant que la vapeur ne soit diffusée dans l'air ambiant. Cependant, ils peuvent consommer plus d'énergie que les autres humidificateurs, car ils doivent chauffer l'eau jusqu'au point d'ébullition.
Dans un humidificateur à pulvérisation, souvent appelé nébuliseur, l'eau est pressée à travers une buse qui la pulvérise en fines gouttelettes. Ce type d'humidificateur utilise une pompe pour faire passer l'eau à haute pression à travers une ou plusieurs fines buses. Lorsque l'eau sort par les buses, elle est décomposée en une fine brume. Cette fine brume peut ensuite être diffusée dans l'air ambiant, où elle s'évapore et augmente ainsi l'humidité de l'air.
Contrairement aux humidificateurs qui fonctionnent aux ultrasons, la technologie des brumisateurs est basée sur la pression mécanique. Ils sont particulièrement efficaces pour produire une brume très fine et peuvent donc être utilisés pour réguler l'humidité dans des pièces plus grandes ou même dans des environnements industriels.