恒溫恒濕試驗箱由制冷系統，加熱系統，控制系統，溫度系統空氣循環系統，和感應器系統等構成，所述系統所屬電氣設備和機械設備制冷兩大層面。下面初步敘述幾個主要系統的原理和工作過程。

恒溫恒濕試驗箱制冷系統：制冷系統是綜合性恒溫恒濕試驗箱的重要一部分之一。一般來說，恒溫恒濕試驗箱的制冷方法全是機械設備制冷及其輔助液態氮制冷，機械設備制冷選用蒸氣縮小式制冷，他們關鍵由制冷壓縮機，冷卻器，節流閥組織 和空調蒸發器構成，因為大家實驗的溫度低溫要做到-55℃，恒溫恒濕試驗箱單極制冷無法考慮符合要求，因而試驗箱的制冷方法一般選用復疊式制冷。我廠生產制造的恒溫恒濕箱的制冷系統由兩一部分構成，各自稱之為高溫一部分和低溫一部分，每一部分是一個相對性單獨的制冷系統。高溫一部分中制冷劑的揮發消化吸收來源于低溫一部分的制冷劑的發熱量而氣化;低溫一部分制冷劑的揮發則從被制冷的目標（試驗箱內的氣體）吸熱反應以獲得制冷量。高溫一部分和低溫一部分中間是用一個揮發冷卻器起來，它即是高溫一部分的冷卻器，也是低溫一部分的冷卻器。恒溫恒濕試驗箱的高溫一部分制冷劑選用中溫制冷劑，低溫一部分制冷劑是選用低溫制冷劑，箱里溫度能做到-70-150℃。

恒溫恒濕試驗箱加溫系統：恒溫恒濕試驗箱的加溫系統相對性制冷系統來講，是非常簡單。它關鍵有大功率電阻絲構成，因為試驗箱規定的提溫速度很大，因而試驗箱的加溫系統輸出功率都較為大，并且在試驗箱的底版也設立電加熱器。恒溫恒濕試驗箱自動控制系統：自動控制系統是綜合性試驗箱的關鍵，它決策了試驗箱的提溫速度，精密度等關鍵指標值。如今試驗箱的控制板大多數選用PID控制，也是有一小部分選用PID與控制器設計相組成的操縱方法。因為自動控制系統大部分歸屬于手機的范圍，并且此一部分在應用全過程中，一般不容易出現難題。

恒溫恒濕試驗箱環境濕度系統：環境濕度系統分成加濕和去濕2個分系統。

恒溫恒濕試驗箱的加濕方法一般選用蒸氣加濕法，將要底壓蒸氣立即引入實驗室內空間加濕。這類加濕方式加濕工作能力，速度更快，加濕操縱靈巧，特別是在在減溫時非常容易完成強制性加濕。