制成陶瓷濕敏元件的金屬氧化物的結構單元可看做是金屬正離子與氧負離子，并在表面以正、負離子交布。由于它未被異性離子屏蔽，因此對電子電荷有不同的吸引力。水是有極性的分子，當它接觸元件表面時，由于水離解成H和OH離子，則產生化學吸附。

　　結果，H離子與氧化物表面的氧離子結合，OH離子則與其中的金屬離子結合。

　　隨著相對濕度增加，在表面OH上形成物理吸附的水分子層。由于化學吸附層中形成的局部電場，促進了物理吸附水的分解，水分解產生一個OH和一個水合氫離子H3O，即2H2O，其電荷輸送是通過一個質子附載在水分子上形成水合氫離子。該水合氫離子會自動釋放出另一質子給第二個水分子，該分子接收此質子，同時釋放出第三個質子，這樣周而進行下去。隨著水蒸氣壓力的增加，則形成多層水的吸附層，其表面將被水覆蓋，進一步促進上述質子輪動反應，使其電導變化。