高低溫試驗箱加熱系統一般采用鎳鉻合金電加熱絲直接加熱，設備工作時，循環風扇使箱內空氣產生對流，帶走加熱絲產生的熱量，從而達到對箱內空氣加熱的效果；控制系統通過微電腦調節，控制加熱絲的導通時間，加熱熱量與損耗熱量達到動態平衡，實現控溫的目的。
高低溫試驗箱的溫度和濕度是影響儀器性能的重要因素，其可以引起機械部件的銹蝕，使金屬鏡面的光潔度下降，引起高低溫試驗箱機械部分的誤差或性能下降；造成高低溫試驗箱光學部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等的鋁膜銹蝕，產生光能不足、雜散光、噪聲等，甚至儀器停止工作，從而影響高低溫試驗箱的壽命，維護保養時應定期加以校正。
高低溫試驗箱使用一定周期后，內部會積累一定量的塵埃，由維修工程師或在工程師指導下定期開啟高低溫試驗箱外罩對內部進行除塵工作，同時將各發熱元件的散熱器重新緊固，對光學盒的密封窗口進行清潔，必要時對其進行校準，對機械部分進行清潔和必要的潤滑，最后，恢復原狀，再進行一些必要的檢測、調校與記錄。
高低溫試驗箱工作環境中的塵埃和腐蝕性氣體亦可以影響機械系統的靈活性、降低各種限位開關、按鍵、光電偶合器的可靠性，也是造成必須學部件鋁膜銹蝕的原因之一。