水活性 (aw) 是溶液中水的蒸汽分壓除以標準狀態下水的蒸汽分壓。 在食品科學領域，標準狀態通常被定義為相同溫度下的純水。 使用這個特定的定義，純蒸餾水的水活度恰好為 1。 水活性是水作為溶劑的熱力學活度和平衡后周圍空氣的相對濕度。 隨著溫度升高，aw 通常會升高，但某些含有結晶鹽或糖的產品除外。

水從高 aw 區域遷移到低 aw 區域。 例如，如果蜂蜜 (aw ≈ 0.6) 暴露在潮濕空氣中 (aw ≈ 0.7)，蜂蜜會從空氣中吸收水分。 如果意大利臘腸 (aw ≈ 0.87) 暴露在干燥空氣 (aw ≈ 0.5) 中，意大利臘腸就會變干，這可能會使它保存或變質。 較低的 aw 物質傾向于支持較少的微生物，因為這些微生物會因水遷移而變干。

aw 的定義是 a w ≡ p p ? {\displaystyle a_{w}\equiv {\frac {p}{p{*}}}} 其中 p 是與溶液平衡的水蒸氣分壓，并且 p* 是相同溫度下純水的（部分）蒸氣壓。

另一種定義可以是 a w ≡ l w x w {\displaystyle a_{w}\equiv l_{w}x_{w}} 其中 lw 是水的活度系數，xw 是含水部分中水的摩爾分數。

與相對濕度的關系：與樣品處于平衡狀態的空氣的相對濕度 (RH) 也稱為平衡相對濕度 (ERH)，通常以百分比形式給出。 根據 E R H = a w × 100 % ，它等于水分活度。

水活性是食品設計和食品安全的重要特征。

食品設計師使用水分活度來配制耐貯存食品。 如果產品保持在一定水分活度以下，則霉菌生長會受到抑制。 這導致更長的保質期。

水分值還可以幫助限制水分在由不同成分制成的食品中的遷移。 如果水分活度較高的葡萄干與水分活度較低的麩皮片包裝在一起，隨著時間的推移，葡萄干中的水分會遷移到麩皮片中，使葡萄干變硬，麩皮片變濕。 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，水活性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指定范圍內。 測量可以在短短五分鐘內完成，并且在大多數主要食品生產設施中定期進行。

多年來，研究人員試圖將細菌生長潛力與含水量等同起來。 他們發現這些價值觀不是普遍的，而是針對每種食品的。 W. J. Scott 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。可以肯定的是，細菌的生長在特定的水分活度值下會受到抑制。 美國食品和藥物管理局 (FDA) 對中間水分食品的規定基于這些值。

降低食品的水分活度不應被視為終止步驟。 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。

水活值通過電阻電解、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，該液體電解質通過毛細力保持在兩個小玻璃棒之間。 如果吸收或失去水蒸氣，電解質會改變電阻。 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進行驗證或校準來檢查，飽和鹽水混合物在測量室中提供定義明確且可重現的空氣濕度。

該傳感器沒有任何物理給定的滯后現象，因為它從電容式濕度計和傳感器中已知，并且不需要定期清潔，因為它的表面不是有效的傳感元件。 原則上，揮發物會影響測量性能，尤其是那些在電解質中離解并因此改變其電阻的揮發物。 使用吸收揮發性化合物的化學保護過濾器可以輕松避免此類影響。