恒溫恒濕試驗箱主要由控溫（低溫制冷、高溫加熱、）和加濕兩部分組成。讓安裝在試驗箱頂部的風扇旋轉(zhuǎn)，將外部空氣進入箱體以實現(xiàn)空氣循環(huán)、平衡箱體內(nèi)的溫、濕度，由測試箱內(nèi)的溫、濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至溫濕度控制器。采用計算機技術(shù)對環(huán)境溫度、濕度進行測量和控制進行編輯處理，下達實驗所需數(shù)值，通過空氣加熱單元、冷凝管以及蒸發(fā)單元、復(fù)疊式制冷壓縮機的共同完成。
內(nèi)部運作通過：空氣循環(huán)系統(tǒng)、電器自控系統(tǒng)壓縮機、制冷循環(huán)系統(tǒng)三個關(guān)統(tǒng)來共同完成工作的。三者分別如何工作，是怎樣達到相互穩(wěn)定、相互制約運行的呢?
（1）空氣循環(huán)系統(tǒng) 離心風機負責將空氣從回風口吸入，空氣經(jīng)過蒸發(fā)器、加濕器、電加熱器，通過降溫或升溫、除濕或加濕后經(jīng)送風口送到用戶試驗的空間內(nèi)，送出的空氣與空間內(nèi)的空氣混合后回到回風口，如此循環(huán)運行達到試驗溫度穩(wěn)定。
（2）電器自控系統(tǒng) 這塊包括電源部分和自動控制部分。電源部分通過接觸器，對壓縮機、風扇、電加熱器、加濕器等供應(yīng)電源自動控制部分，其部分為溫濕度控制及故障保護部分。溫濕度控制是通過溫濕度控制器，將回風的溫濕度與試驗設(shè)定的溫濕作對比，自動運行壓縮機、加濕器、電加熱等元件進行降溫、升溫、除濕，實現(xiàn)恒溫恒濕的自動控制。
（3）壓縮機制冷循環(huán)系統(tǒng) 蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收空氣的熱量（空氣被降溫及除濕）并開始蒸發(fā)，致使制冷劑與空氣之間形成一定的溫度差，液態(tài)制冷劑完全蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，后被壓縮機吸入并壓縮（壓力和溫度增加），氣態(tài)制冷劑通過冷凝器（風冷/水冷）吸收熱量，凝結(jié)成液體。通過膨脹閥（或毛細管）節(jié)流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發(fā)器，完成制冷劑循環(huán)過程。
恒溫恒濕試驗箱控制方式是多段編程控制：控制系統(tǒng)具有預(yù)置溫度、濕度曲線,并且根據(jù)預(yù)置進行控制的能力,并可多段設(shè)置.恒溫恒濕試驗箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗過程和循環(huán),并且可以在*大升溫、降溫速率能力的范圍內(nèi),控制升溫、降溫的速率,即可以根據(jù)設(shè)定的曲線的斜率控制升溫、降溫速率。