水分活度(aw)是溶液中水的蒸氣分壓除以標準狀態的水蒸氣分壓。在食品科學領域，標準狀態最常被定義為相同溫度的純凈水。使用這個特定的定義，純蒸餾水的水分活度正好為1。水活度是作為溶劑的水的熱力學活度和平衡后周圍空氣的相對濕度。隨著溫度的升高，w通常會增加，但某些含有結晶鹽的產品除外或糖。

水從高aw的區域遷移到低aw的區域。例如，如果蜂蜜（aw≈0.6）暴露在潮濕的空氣中（aw≈0.7），蜂蜜會從空氣中吸收水分。如果意大利臘腸(aw≈0.87)暴露在干燥的空氣中(aw≈0.5)，意大利臘腸會變干，這可能會保存或變質。較低的w物質傾向于支持較少的微生物因為它們會因水的遷移而干燥。

水分活度是食品設計和食品安全的重要特征。

食品設計師利用水分活度來配制耐儲存食品。如果產品保持在一定的水分活度以下，就會抑制霉菌生長。這導致更長的保質期。

水分活度值還可以幫助限制由不同成分制成的食品中的水分遷移。如果水分活度較高的葡萄干與水分活度較低的麩片包裝在一起，則葡萄干中的水分會隨著時間遷移到麩片上，從而使葡萄干變硬，使麩片變濕。食品配方設計師使用水分活度來預測水分遷移對其產品的影響程度。

在許多情況下，水分活度被用作危害分析和關鍵控制點(HACCP)計劃的關鍵控制點。定期從生產區域抽取食品樣品并進行測試，以確保水分活度值在食品質量和安全的規定范圍內。測量可以在短短五分鐘內完成，并且在大多數主要的食品生產設施中都會定期進行。

多年來，研究人員試圖將細菌生長潛力與水分含量等同起來。他們發現這些價值觀不是普遍的，而是針對每種食品的。WJScott于1953年首次確定細菌生長與水分活度相關，而不是與水分含量相關。確定細菌的生長在特定的水分活度值下受到抑制。美國食品和藥物管理局(FDA)對中間水分食品的規定是基于這些值。

降低食品的水分活度不應被視為一個致命的步驟。對奶粉的研究表明，活細胞可以在低得多的水分活度值下存在，但它們永遠不會生長。隨著時間的推移，細菌水平下降。

水分活度值可通過電阻電解、電容或露點濕度計獲得。

電阻式電解濕度計使用液體電解質形式的傳感元件，通過毛細力保持在兩個小玻璃棒之間。如果電解質吸收或失去水蒸氣，它的電阻會發生變化。電阻與相對空氣濕度成正比，因此也與樣品的水分活度成正比（一旦建立汽液平衡）。這種關系可以通過使用飽和鹽水混合物的驗證或校準來檢查，飽和鹽水混合物在測量室中提供了明確且可重復的空氣濕度。

傳感器沒有任何物理給定的滯后，正如從電容濕度計和傳感器已知的那樣，并且不需要定期清潔，因為它的表面不是有效的傳感元件。揮發物原則上會影響測量性能，尤其是那些在電解質中解離并因此改變其電阻的物質。通過使用化學保護過濾器可以很容易地避免這種影響，這種過濾器會在到達傳感器之前吸收揮發性化合物。

電容式濕度計由兩個由聚合物膜電介質隔開的帶電板組成。隨著膜吸附水，其保持電荷的能力增加并測量電容。該值與傳感器特定校準確定的水分活度大致成比例。

電容式濕度計不受大多數??揮發性化學物質的影響，并且可以比其他替代傳感器小得多。它們不需要清潔，但不如露點濕度計準確(+/-0.015aw)。它們應該定期進行校準檢查，并且可能會受到聚合物膜中殘留水的影響（滯后）。

在干凈的表面上形成露水的溫度與空氣的蒸汽壓直接相關。露點濕度計通過在封閉的樣品室上方放置一面鏡子來工作。鏡子被冷卻，直到通過光學傳感器測量露點溫度。然后使用該溫度使用濕度圖表來查找腔室的相對濕度。

這種方法在理論上是最準確的（+/-0.003aw），而且通常是最快的。如果碎屑堆積在鏡子上，則需要清潔傳感器。

無論采用哪種方法，都必須在樣品室中建立汽液平衡。這會隨著時間的推移而發生，或者可以通過在腔室中添加風扇來輔助。除非測量樣品溫度，否則還必須達到熱平衡。

水分活度與水分含量呈非線性關系，稱為吸濕等溫曲線。這些等溫線是特定于物質和溫度的。等溫線可用于幫助預測產品在不同儲存條件下隨時間的穩定性。

水分活度大于周圍環境相對濕度的溶液會產生凈蒸發。水活度小于周圍環境相對濕度的溶液會凈吸水。因此，在封閉的空間內，可以使用水溶液來調節濕度。