水蒸氣：在熱分析中，通常使用水蒸氣發生器產生水蒸氣，然后將其與載氣（如空氣、氮氣或氦氣）混合，這樣可以在分析儀器中調節樣品氣體中水蒸氣的不同濃度（以體積百分比、重量百分比或百萬分比濃度表示）。例如，在動態水蒸氣氣氛的典型研究中，包括對樣品進行等溫加熱，然后加入特定濃度的水蒸氣以引發反應，如吸附、解吸、還原、氧化或轉化測量等。水蒸氣發生器通常與熱天平（如熱重分析儀（TGA）和同步熱分析儀（STA），在高壓范圍內）以及熱膨脹儀結合使用。
相對濕度：相對濕度主要用于描述環境或特定氣體環境中水分的含量狀態，它對于研究一些對濕度敏感的材料或過程非常重要。例如，在研究材料的吸濕性能、潮濕環境對材料老化的影響等方面，相對濕度是一個關鍵參數。在熱分析實驗中，如果需要模擬特定的潮濕環境，就需要控制和監測相對濕度。不過，相對濕度的控制和測量方式與水蒸氣有所不同，通常需要使用專門的濕度傳感器和濕度控制設備。
總的來說，水蒸氣更側重于描述水的氣態形式及其在熱分析中的具體應用，而相對濕度則更關注氣體環境中水分的相對含量及其對各種過程的影響。
可與其他測量設備聯用，加入特定濃度的水蒸氣，調節樣品氣體中水蒸氣的不同濃度，以引發反應，如吸附、解吸、還原、氧化或轉化測量等
除了濃度和溫度外，氣氛的壓力水平也可以控制，因為它對實驗有很大影響。高壓水平對于改變反應的平衡條件尤其重要。
例如對于煤炭或生物質氣化，這可以通過我們的高壓同步熱分析儀（STA HP）進行研究。然而，隨著壓力水平的增加，必須考慮新的邊界條件。例如，壓力水平的升高會使沸點升高，直到達到所謂的臨界點。
另一方面，氣態水的最高壓力水平由飽和蒸氣壓曲線決定。如果壓力變得過高，水將會凝結。對于高于臨界點的更高溫度或壓力條件下，液態水的密度與氣態水的密度相同，所以水再也不會凝結。這種狀態被稱為超臨界狀態，例如，過熱水蒸氣。
此案例是一個典型的木炭氣化實驗。在 50 bar 壓力的氮氣氣氛下（使用高壓熱重分析儀），將煤炭樣品加熱至等溫階段。
質量信號顯示在 20 分鐘到 40 分鐘之間揮發性成分有所損失。在加入水蒸氣后，煤炭發生氣化，并且在 150 分鐘后幾乎完全消耗，生成了氫氣（H?）、一氧化碳（CO）、甲醇（CH?OH）以及其他有用的反應性氣體，如紅色質量損失曲線所示。整個過程可以這樣描述：碳與水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣的混合物。生成的一氧化碳可以與另一個水分子反應生成二氧化碳和額外的氫氣，最后生成的氫氣可以與一氧化碳反應生成甲烷和其他碳氫化合物。
