在地球科學，指水由液態或固態變為氣態的過程。蒸發量是水分子進入空氣的淨傳輸量。它發生在蒸發面與大氣之間存在著蒸發壓力梯度的條件下。蒸發作為水的相變過程，需要汽化潛熱。當水溫為100℃和0℃時，1克水的汽化需潛熱分別為540卡/克和600卡/克；0℃時，冰變為水汽需熱更多，為677卡/克。這項巨大的熱量由蒸發面以上空氣中的太陽輻射能量提供，或者由蒸發面下的儲存能量供應。一般說，太陽輻射是蒸發能量的主要來源。
影響因素 影響蒸發的因素眾多，可歸納為兩類，即氣象因子和蒸發面性質。氣象要素包括太陽輻射、氣溫、濕度、風和氣壓等等；蒸發面的性質可歸納為3種主要類型，即水面、陸面和生物體表面，它們的蒸發是極不相同的。水面蒸發屬於充分供水的條件，並且有液態與固態（冰、雪）表面的差別。而陸面蒸發則可以因陸面水分多少以及巖、土性質不同而異。由陸面上產生的蒸發包括土壤層的蒸發和地下水位較高時潛水上升通過土壤的蒸發。生物體表面的蒸發因其種群和覆被的不同而不同，同時還要受到生物生理學過程制約。對於一個地區或流域來說，蒸發面的性質可能是多種多樣的，其蒸發總量稱為總蒸發或蒸散發。
計算方法 蒸發的形式是多種的，從氣象要素和蒸發面性質可以制定不同的計算方法。當蒸發面充分供水時，蒸發量主要取決於氣象要素，此時的蒸發可稱為蒸發力或潛在蒸散發。蒸發力常用水面蒸發的器皿觀測值表示。蒸發力或潛在蒸散發是蒸發的最大值，當土壤水分供應不足時，實際蒸發率低於最大值，稱為實際蒸發。
蒸發的計算方法很多，大多是間接的。計算公式可歸納為5類：①空氣動力學方法，又稱亂流擴散法。其前提是空氣呈絕熱狀態，而且下墊面（如土壤和植物等表面）條件均勻一致時，水汽的水平通量為零。根據分子運動理論，研究蒸發面與空氣層之間的熱量和水汽的亂流交換。由亂流交換系數和濕度梯度可計算出垂直水汽通量即蒸發量。②能量平衡法。水分從下墊面蒸發要克服一定的阻力，這就需要能量。該法是通過太陽輻射平衡的計算，根據能量守恒原理求出供給蒸發的能量來確定蒸發的。上述的兩種方法，均屬微氣象學方法。③綜合方法，包括各種利用氣象要素的方法，如英國彭曼法和蘇聯佈德科法等。所謂綜合方法是把空氣動力學與能量平衡兩法綜合起來計算蒸發。目前國際上比較常用的是彭曼法。該法是從英國的自然地理條件出發提出的一種計算模型，考慮不同蒸發面的性質用不同的經驗系數，可以得到比較接近實際的結果。④溫度公式，是以氣溫作為蒸發計算的主要素，實際是一種純經驗的方法，如美國的索恩斯韋特公式。其計算比較簡單，但經驗性強，適用性差。⑤水量平衡法。基於水量平衡的多種因子，如降水、徑流、土壤濕度等平衡要素的計算。此法分為流域水文資料計算和高空氣象計算兩種。
蒸發的測定 不同學者設想瞭許多蒸發儀器，但多數隻能在一塊較小的空間內測定。常用的測定方法主要是水面蒸發皿和土壤蒸滲器。澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)設計水汽通量測定儀，試圖直接測量蒸發面上水汽向空中輸送的垂直渦流的大小和方向。這種方法可以直接測定蒸發的水汽，但難度較大，所用設備也比較昂貴。
意義 蒸發是大氣中水汽的來源，是水循環中重要的一環。蒸發過程包括著能量的轉化，沒有能量的交換就不可能產生蒸發，這就構成瞭自然地理過程中物質與能量交換的一種普遍現象。蒸發的計算與研究是水資源評價的基礎和作物灌溉的基本依據。蒸發的抑制和調控對改變世界地區的水循環有重要意義。（見圖）
世界水面和陸面的蒸發項