实验室空气的温度和湿度影响纤维的含水率和回潮率，并影响纤维内部的大分子结构，从而影响到单纤维的拉伸性能。
1.温度
纤维的抗拉强度主要受内部大分子结构和局部缺陷的影响。在高温下，内部大分子结构是主导因素。在纺织化学中，对于纤维聚合物来说，高温一般指的是负一百摄氏度至室温以上，低温指负二百摄氏度以下的温度范围，GB/T14337-2008《化学纤维短纤维拉伸性能试验方法》规定的实验环境温度属于高温范围。
纤维回潮率一定时，温度升高，纤维内部大分子热运动加剧，大分子的柔韧性增加，分子间的结合力减弱。因此，一般情况下，当温度升高时，纤维的抗拉强度降低，断裂伸长率增大，初始拉伸模量降低。
2.湿度
吸湿机理是决定纤维吸湿性能的内在因素。实验室相对湿度的变化主要通过回潮率的影响来影响纤维的拉伸性能。
纤维中的亲水基团是影响纤维吸湿性的决定性因素。亲水基团通过与水分子的缔合作用，使水分子在纤维内部的依赖性下降，因此纤维内亲水基团越多，极性越强，纤维的吸湿能力也会越高。在一定温度下，相对湿度越高，纤维回潮率越大。
正常情况下，纤维回潮率越大，纤维强度降低，延伸率增大。这是因为当纤维的回潮率变大时，分子间的结合力变弱，晶区变松，纤维的强度降低，延伸率增大。如表2所示，粘胶纤维干湿强度比为50%，干湿伸长比为百分之120，绵羊毛干湿伸长率分别为75%和百分之120。但对涤纶和丙纶纤维而言，影响不是很明显，涤纶和PP纤维的湿干强度比均为百分百，湿干伸长比也都是百分之100。
原因是粘胶纤维是由纤维素大分子组成的，每个大分子上都含有三个羟基上的葡萄糖残基。因此吸湿性强，羊毛纤维中的大分子是由α氨基酸缩合而成，大分子上有许多氨基、酰胺基、羧基，因此其吸湿能力较好。但是，聚酯和聚丙烯大分子没有亲水基团或极性较弱，因此它们的吸湿性能也较差。此，在拉伸试验过程中，实验室相对湿度的控制对试验结果的可靠性尤为重要，尤其是对亲水纤维而言。
