恒溫恒濕試驗箱通過三個相互作用的系統：制冷劑循環、空氣循環和電器自動控制系統。

 

　　恒溫恒濕試驗箱的制冷劑循環：蒸發器內的液體制冷劑吸收空氣的熱量(空氣被冷卻和除濕)，開始蒸發，之后制冷劑與空氣之間的溫度差來形成液體制冷劑也完全蒸發成為氣體，然后被壓縮機吸入并壓縮(壓力和溫度增加)，氣體制冷劑通過一個冷凝器(風冷/水冷)吸收熱量，并凝結成液體。制冷劑循環過程是由膨脹閥(或毛細管)節流轉變為低溫低壓制冷劑進入蒸發器完成的。
 

 

　　恒溫恒濕試驗箱空氣環系統：風機負責從回風口吸入空氣，空氣通過蒸發器(降溫、除濕)、加濕器、電加熱器(升溫)經送風口送至用戶所需的空間，送出的空氣與空間中的空氣混合后返回回風口。

 

　　恒溫恒濕試驗箱電器自控系統：包括電源部分和自動控制部分。

 

　　供電部分通過接觸器，對壓縮機、風扇、電加器、加濕器等供電自動控制的各部分又分為溫濕度控制和故障保護部分：溫濕度控制是通過溫濕度控制器，將回風的溫濕度與用戶設定的溫度濕度相比較，使壓縮機(降溫、除濕)、加濕器、電加熱(升溫)等元件自動運行，實現恒溫恒濕控制。