碳膜湿敏电阻器是在绝缘的基体上先制备两个电极，然后在电极间喷涂一层含有碳粉粒的有机胶状纤维素湿敏膜而构成的。湿敏膜由下列材料组成:
①碳粉粒。碳粉粒的直径约为3·5μm，主要用来构成连接两电极的导电网。
②水溶性粘合剂。粘合剂一般选用体积随温度变化而变化的粘接剂材料，如纤维乙醚等。它的主要作用是用来固定碳粉粒。
③湿润性可塑剂。可塑剂的作用是使粘合剂的亲水性增加。  
④分散剂。分散剂的功能在于使碳粉粒芬散均匀。
当碳膜湿敏电阻器吸湿后，由于体积增大使碳颗粒的密度降低，碳颗粒之间的距离增加，从而造成电阻值的增大;当干燥时，湿敏膜脱水收缩，碳颗粒之间的距离减小，从而又使电阻值变小。因此，碳膜湿敏电阻器的电阻值和相对湿度之间具有函数关系，如图所示。

  
图：碳膜湿敏电阻器阻值与相只寸湿度的关系
碳膜湿敏电阻器在0℃-40℃之间的检测精度一般为土2%RH，在低湿度条件下的响应特性较好，碳膜湿敏电阻器虽然制作工艺简单，却存在着灵敏度较低，滞差较大以及容易老化等缺点。