而
水蒸气的分子由两个氢原子一个氧原子构成，空气主要是氧气和氮气的混合气体，平均分子量要比
水分子大得多。
分子量小即是分子质量小，分子质量小就相
因此根据
理想气体P=ρRT（其中P为气体压强，R为常数，T为温度）
理想气体的密度在同温下与压强成正比。
而理想气体分子只与器壁发生碰撞，碰撞过程中气体分子在单位时间里施加于器壁单位面积冲量的统计
平均值，宏观上表现为气体的压强。
因此，分子量越大的气体冲量也就越大，压强也就越大。因此密度也就越大。
在非高温或特别低温的情况下，可以把气体近似看成理想气体，一个水蒸气分子是由两个氢一个氧原子组成，而空气是由于氧气和氮气（都是一个分子由两个原子组成）的混合气体，平均分子量要大于水分子，因此在同温下空气的密度也大于水蒸气的密度。