Определяющими факторами в формировании природных зон являются сочетание температурных условий и увлажнения, а также их изменения.
Природные зоны лесов и степей сложились во многом благодаря различию в соотношении выпадающих осадков и испаряемости с поверхности земли. Это соотношение называют коэффициентом увлажнения. Когда коэффициент увлажнения значительно больше 1 на суше формируются растительные сообщества приспособленные к жизни во влажных условиях - тундры, лесотундры, бореальные леса (тайга), а в жарком климате - экваториальные леса.
Если коэффициент увлажнения примерно равен 1, то есть осадков выпадает примерно столько же, сколько может испариться с поверхности земли - сформируются хвойно-широколиственные или широколиственные леса, а в жарком климате - тропические и субтропические леса.
При снижении коэффициента увлажнения природные зоны постепенно будут становиться всё более безлесными: от лесостепей и саванн произойдет переход к степям и далее к пустыням, где коэффициент увлажнения меньше 0.1. То есть таких условиях с поверхности земли может испариться в 10 и более раз больше воды, чем обычно выпадает в виде осадков.
Древесная растительность занимает главенствующее положение и формирует леса в условиях, когда излишки воды поступают в почву и могут быть поглощены корневой системой. Однако при этом климат должен быть не слишком холодным, чтобы почва, вода и воздух успевали прогреваться.
Со снижением объема излишков влаги она всё меньше поступает в почву, воды перестает хватать на обеспечение жизнедеятельности древесной растительности, которая отступает к руслам рек и ручьев, сменяется кустарниками - формируется лесостепь. В степи же деревья не могут вынести конкуренцию за воду и главенствующее положение занимает травяной покров.
Таким образом леса изначально существуют в более влажных условиях, чем степи. В среднем, воздух в лесной зоне будет более насыщен влагой, поскольку на избыточная влага всегда присутствует в среде.
Однако даже в условиях одной природной зоны относительная влажность воздуха в лесах и на открытом пространстве (например в полях или лугах) будет разной. Во время дождя вода будет задерживаться на листьях и стволах деревьев, что замедляет её попадание в почву. Лесная подстилка впитывает воду как губка,замедляя её сток и постепенно отдавая в воздух. Кроме того, в процессе обмена веществ деревья постоянно испаряют влагу с поверхности листьев (или хвои), этот процесс называется транспирацией. Более 95% воды, поглощённых растением из почвы испаряется в атмосферу при транспирации. Лес, таким образом работает как гигантский увлажнитель воздуха. Замедление ветра под пологом леса замедляет процесс переноса влаги в воздухе на открытые пространства, поэтому в лесу образуется влажный микроклимат.
Большое значение имеет также различие в температуре воздуха. Днём воздух под пологом леса меньше нагревается, чем на открытом пространстве, поскольку солнечные лучи рассеиваются и отражаются (нет нагрева от тёплой земли). Поэтому даже при одинаковой абсолютной влажности, относительная влажность в лесу будет заметно выше.