云冈石窟众多风化病害的产生由水引起,而水汽扩散是环境与砂岩之间进行水分相互交换的重要途径之一。针对2种云冈砂岩利用湿杯法开展水汽扩散试验,重点研究风化程度和环境相对湿度梯度对扩散特性的影响,并对水汽扩散模式及相关参数进行理论分析和计算。结果表明:水汽透过砂岩扩散的总量随时间线性增加,且风化程度和环境湿度梯度的增大促进了扩散作用；云冈砂岩中的水汽扩散模式属于过渡型扩散,水汽扩散系数的计算值与实测值相差不大,主要与孔隙率呈正相关。现实环境中长期持续的水汽扩散作用对石窟浅表层砂岩的物理力学性质和风化过程影响显著,研究成果为揭示云冈石窟砂岩风化病害形成机理和开展相关预防性保护具有重要的科学价值。