吸濕劑的重要特征為其低表面蒸氣壓力。如果吸濕劑又干又冷時，它的表面蒸氣壓很低且很容易吸收空氣中的水份。當吸濕劑是既濕且熱時，表面蒸氣壓很高，會將表面的水份釋放至空氣中。水氣進出吸濕劑是由表面水蒸氣壓力而定。
吸濕劑可以是固體或液體，兩者都可以吸收濕氣。例如常見在商品中的小包干燥劑即是使用硅膠，屬于固態吸濕劑。另外三乙烯乙二醇防凍液也是極強的吸濕劑，屬于液態吸濕劑。液體與固體的吸濕機制相同，它們的表面水蒸氣壓力與本身溫度及水份含量有關。
種類不同的吸濕劑之間有個很微妙的差別，在于它們與濕氣間的反應。有些反應很簡單，就像海綿吸水一樣，水份被留在海綿中的細小縫隙，這些吸濕劑叫做吸附劑，通常為固體。硅膠是固體吸收劑的一個例子。
除了上述簡單的機制之外，有些吸濕劑可能會經歷物理與化學反應，它們被稱為吸收劑，通常為液體或吸濕后會變為液體的固狀物。
氯化鋰是一種吸濕的鹽類，藉由吸收的方式吸收濕氣，氯化鈉也是一種。
當空氣被除濕時會釋放出熱，在冷卻除濕系統中，這現象并不明顯，因為熱很快會被冷卻管排帶走。而在吸濕劑系統中，熱會傳給空氣與吸濕劑，所以離開吸濕劑的空氣溫度會比進入時來得高。
溫度升高的程度與除濕量有關，除濕量愈多，溫度愈高。
以下例說明吸濕劑除濕過程。空氣進入除濕機的狀態為25℃與50%RH，吸濕后，干球溫度上升且濕度下降，所以空氣的總能(焓)是不變的。但在實際上，總能量會稍微增加，因為化學反應熱會進入空氣。在很多應用場合，出風溫度升高沒什么關系，但在某些地方，額外的顯熱沒有好處，因此在送到最終目的前必須加以冷卻。在工業中有四種常用的吸濕劑系統，各有優缺點，目前最廣為應用的是蜂巢旋轉式。
吸濕劑轉子
瑞典工程師與科學家Carl Munter在50年前首次發表了吸濕劑轉子的專利。目前吸濕轉子的技術已可達到-70℃的露點溫度(0.002 g/kg)。見圖1。
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轉子的設計限制并非在材料的使用，而是在如何防止設備中的交叉泄漏。
無論使用何種吸濕劑或轉子的組合方式，其操作原理是相同的。見圖2。
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吸濕劑充填于半陶磁結構中，外表像是波浪紙板卷成的輪子。此輪子緩慢于除濕與脫濕的兩道空氣流中轉動。
制程空氣流經過波浪所形成的細槽中，結構中的吸濕劑會吸收或吸附空氣中的水氣。當吸濕劑吸收水份后，表面蒸氣壓會上升，此時輪子轉動到脫濕的另一邊時，吸濕劑會被熱空氣加熱，表面的蒸氣壓會更高，而將濕氣釋放于空氣中。
在脫濕過程之后，熱的吸濕劑會轉回制程空氣流中，一小部份的制程空氣會將其冷卻，于是它又可以吸收其它制程空氣中的水份。
此型式與其它吸濕系統比較，有幾個好處。它是多孔的結構，質地較輕，許多種不同的吸濕劑─液體或固體─可充填于其中，可讓轉子應用于各種不同用途。由于結構中的細槽很像各自獨立的風道，可提供最大的干燥面積，也可以減少不少的靜壓損失。
可以藉由不同的吸濕劑制造出低露點溫度高除濕能力的轉子。因為轉子的除濕能力比其質量大，因此能源效率很高。
有個令人關心的是成本的問題，除濕輪的制作成本較高，且維護時要特別小心不要傷害到本體，然而高初置成本可被它的多項優點平衡掉，例如高效率、系統簡單、可靠度高、易于維護等。
吸濕劑與冷卻除濕機
在許多狀況下，吸濕劑與冷卻除濕機皆可達到除濕的目的。要用哪一種系統最恰當呢？這答案不易回答，但有一些基本的準則可參考：
- 兩系統合并使用是最經濟的方法，兩者的優缺點可以互補。
- 電力消耗與熱能使用的成本是決定兩系統最佳比例的因素。吸濕劑除濕機可以使用蒸氣、瓦斯或電力來作為脫濕的熱源。在熱能便宜而電力較貴的地區，可以采用吸濕劑除濕機。
- 冷卻除濕于高溫高濕的環境中是較為經濟的系統，但因為有冷凝水結冰的問題，它們很少應用于露點溫度低于5℃的場合。
- 吸濕劑系統通常用于露點5℃或以下的場合，它是相當容易控制的系統。
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