水蒸气，简称水汽或蒸汽，是 水（H₂O）的气体形式。当水达到沸点时，水就变成水蒸气。在海平面一标准大气压下，水的沸点为100°C或212°F或373.15K。当水在沸点以下时，水也可以缓慢地蒸发成水蒸气。而在极低压环境下（小于0.006大气压），冰会直接升华变水蒸气。
水蒸气在自然界中广泛存在，是大气的重要组成部分，大约99.99%的水蒸气集中在对流层中。水蒸气的存在形式可以是气态，也可以是气-液二相，其中液相可以是“雾”状分散形式存在，也可以是大量液滴聚集形式存在。
水蒸气在热力学和工程学中有重要应用，例如在热力工程中，水作为携带热能的工质，广泛应用于蒸汽机、汽船等。水蒸气的凝结过程会释放大量的热量，这一过程在自然界中也是云、雨、雪等天气现象的形成原因。
此外，水蒸气还是一种温室气体，可能会对全球气候产生影响。