El gas más variable dentro de la troposfera es el vapor de agua. La cantidad de vapor de agua en la troposfera puede variar mucho de un lugar a otro y con el tiempo. Puede variar desde un pequeño porcentaje cerca de la superficie de la Tierra hasta casi la saturación en algunas áreas. Esta variabilidad se debe al hecho de que el vapor de agua se evapora constantemente desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera, y luego se condensa nuevamente en agua líquida en forma de nubes y precipitaciones. La cantidad de vapor de agua en el aire puede tener un impacto significativo en el tiempo, así como en el clima de la Tierra. Por ejemplo, niveles elevados de vapor de agua en la atmósfera pueden provocar un aumento de la nubosidad y de las precipitaciones, mientras que niveles bajos de vapor de agua pueden provocar condiciones de sequía.