Att bestämma avdunstningens storlek är mycket svårt. För större områden och längre tider används vattenbalansmetoden, som innebär att den genomsnittliga årsavdunstningen beräknas som skillnaden mellan årsnederbörden och årsavrinningen.
Direkta metoder
För små områden och korta tidrymder används olika metoder. Många försök har gjorts att mäta avdunstningen direkt. En relativt vanlig sådan metod utnyttjar öppna, vattenfyllda mätkärl (evaporimetrar), där vätskeförlusten är ett mått på avdunstningen från fria vattenytor.
Lysimetrar är en annan typ av mätkärl med jord och vegetation. Dessa mäter vattenomsättningen i en väl avgränsad volym av markens ytskikt. Hänsyn tas till vegetationen samt effekten av att marken torkar ut. En lysimeter visar verklig avdunstning för en liten yta.
Mikrometeorologiska mätningar
Vid mikrometeorologiska metoder mäter man fuktighet, temperatur, vindhastighet och instrålning strax ovanför marken och över växtligheten. Mätningar sker i regel i en mast.
När man använder Bowenförhållande-metoden, vilken baseras på underlagets energibalans, mäter man nettostrålningen, som är skillnaden mellan nedåt- och uppåtriktat strålningsflöde. Genom att även mäta hur temperaturen respektive fuktigheten avtar med höjden över marken kan man avgöra hur nettostrålningen fördelas på luftuppvärmning respektive avdunstning.
Med turbulenta flödesmetoden mäts vertikalvind och luftfuktighet flera gånger per sekund och avdunstningen beräknas som en kovarians. Avdunstning erhålls om de uppåtgående luftstötarna är fuktigare än de nedåtriktade. Annars blir det kondensation.