HTML・CSS の viewport がよく分からなかったので、実験・調査した結果をまとめてみた。
モバイルとデスクトップで挙動が異なるので、その違いを中心に書いている。
本来は OS・ブラウザ・バージョンの組み合わせでも多少挙動が異なるが、今回はこの差異は考慮せず、MacBook Pro と iPhone XS に固定して検証した。

TL;DR

モバイル対応するには、モバイル向けの basic.css とデスクトップ向けの desktop.css を用意し、HTML の <head> 内で次のように書く。

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<link href="css/basic.css" rel="stylesheet">
<link href="css/desktop.css" rel="stylesheet" media="(min-width: 600 px)">

または、CSS 内のメディアクエリで次のように書く。

/* モバイル向け CSS 記述 */

@media (min-width: 600 px) {
  /* デスクトップ向け CSS 記述 */
}

検証環境

MacBook Pro (15-inch, 2018) 10.14.4 (Mojave), Google Chrome
iPhone XS (iOS 12.3), Google Chrome

ピクセル

物理ピクセル：ディスプレイの物理的なピクセル
- e.g., MacBook Pro (15-inch): 2,880 x 1,800
- e.g., iPhone XS: 2,436 x 1,125
CSS ピクセル（論理ピクセル）
- 疑似解像度・スケーリング解像度
- n^2 個の物理ピクセルで 1 個の CSS ピクセルを構成
- e.g., 4 個の物理ピクセルで 1 個の CSS ピクセルを構成
- e.g., MacBook Pro (15-inch): 1,024 x 640 - 1,920 x 1,200
- e.g., iPhone XS: 812 x 375
DPR (Device Pixel Ratio)
- 物理ピクセルと CSS ピクセルの比率
- e.g., 1 個の CSS ピクセルが 2^2 の物理ピクセルで構成される場合、DPR は 2

Viewport

	モバイル	デスクトップ
viewport のデフォルトの横幅	980 px	ブラウザの論理ピクセルの横幅

viewport の横幅 = ページ全体の width: 100%

メディアクエリ

	モバイル	デスクトップ
width	viewport の横幅	viewport の横幅
device-width（非推奨）	ディスプレイの論理ピクセルの横幅	ディスプレイの論理ピクセルの横幅

JavaScript で取得できる横幅

	モバイル	デスクトップ
screen.width	ディスプレイの論理ピクセルの横幅	ディスプレイの論理ピクセルの横幅
window.innerWidth	viewport の横幅（？）	viewport の横幅（スクロールバー含）
document.documentElement.clientWidth	viewport の横幅	viewport の横幅 - スクロールバーの横幅

デスクトップの window.innerWidth の横幅はディスプレイ全体でなく、ブラウザが基準
モバイルの window.innerWidth は viewport の横幅っぽいが、少し挙動が怪しい

一致するもの

共通
- ディスプレイの論理ピクセルの横幅 = device-width = screen.width
モバイル
- viewport の横幅 = width = document.documentElement.clientWidth
デスクトップ
- viewport の横幅 = width = window.innerWidth

<meta name="viewport" content=""> の content 属性の値

width

値：正の整数または文字列 device-width

ウェブサイトを描画したいビューポートの幅をピクセル数で定義します。

モバイルでのデフォルトは 980 px

initial-scale

値：0.0 から 10.0 までの、正の数値

デバイスの幅 (ポートレートモードでの device-width またはランドスケープモードでの device-height) とビューポートの寸法との比率を定義します。

device-width / initial-scale = width
- e.g., initial-scale=0.5 の場合、iPhone XS（device-width: 375 px）の（viewport の）width は
  375 px / 0.5 = 750 px
initial-scale=1.0 の場合、width = device-width
- e.g., <meta name="viewport" content="initial-scale=1.0">

maximum-scale

0.0 から 10.0 までの、正の数値

ズームの最大値を定義します。この値は minimum-scale と同じまたはより大きくしなければなりません。そうではないときの動作は未定義です。ブラウザーの設定でこの規則を無視できます。また、iOS 10 以降は既定で無視します。

device-width / maximum-scale の横幅までズームイン可能
e.g., maximum-scale=2.0 の場合、iPhone XS（device-width: 375 px）では、375 px / 2.0 = 188 px より、横幅 188 px までズームイン可能
- maximum-scale=1.0：横幅 375 px まで（devie-width 以上にズーム不可）
- maximum-scale=0.5：横幅 750 px まで

minimum-scale

0.0 から 10.0 までの、正の数値

ズームの最小値を定義します。この値は maximum-scale と同じまたはより小さくしなければなりません。そうではないときの動作は未定義です。ブラウザーの設定でこの規則を無視できます。また、iOS 10 以降は既定で無視します。

検証

検証に用いた HTML・CSS・JavaScript のソースコードとその表示結果を貼っておきます。

感想

かなりややこしい。モバイルでの viewport の横幅がデフォルトで 980 px なのが諸悪の根源な気がする。普通に device-width の値がデフォルトでは駄目なのだろうか。

今後の課題

~~CSS の @viewport の調査~~ ← deprecated になっていました
モバイルのポートレートモード（縦長）とランドスケープモード（横長）での挙動の調査

参考

Peter Gasston（2015）『CSS3開発者ガイド第2版』牧野聡訳，オライリー・ジャパン，https://www.oreilly.co.jp/books/9784873117256/．
<meta>: 文書レベルメタデータ要素 - HTML: HyperText Markup Language | MDN
device-width - CSS: カスケーディングスタイルシート | MDN
Configuring the Viewport
A pixel is not a pixel is not a pixel - QuirksBlog
モバイルブラウザでのレイアウトを制御するために meta タグの viewport を使う - Mobile | MDN