恒溫恒濕試驗箱是通過三個互相聯絡的系統：制冷劑循環(huán)系統、空氣循環(huán)系統、電器自控系統。
恒溫恒濕試驗箱制冷劑循環(huán)系統：空調蒸發(fā)器中的液體制冷劑消化吸收空氣的發(fā)熱量(空氣被減溫及去濕)并剛開始揮發(fā)，最后制冷劑與空中間產生一定的溫差，液體制冷劑亦徹底揮發(fā)變成汽態(tài)，后被制冷壓縮機吸進并縮小(工作壓力和溫度提升),汽態(tài)制冷劑通過冷卻器(風冷式/水冷散熱)消化吸收發(fā)熱量，凝固成液體。通過空調膨脹閥(或毛細血管)節(jié)流閥后變?yōu)槌蜏氐讐褐评鋭┻M到空調蒸發(fā)器，進行制冷劑循環(huán)系統全過程。
恒溫恒濕試驗箱空氣環(huán)系統：離心風機承擔將空氣從送風口吸進，空氣歷經空調蒸發(fā)器(減溫、去濕)，空氣加濕器，電加熱裝置(提溫)后經正壓送風口送至客戶需的室內空間內，送出去的空氣與室內空間內的空氣混和后返回送風口。
恒溫恒濕試驗箱電器自控系統：包含開關電源一部分和自動控制系統一部分。開關電源一部分通過交流接觸器，對制冷壓縮機、散熱風扇、電加器器，空氣加濕器等供貨開關電源自動控制系統分一部分又分成溫、環(huán)境濕度操縱及常見故障維護一部分:溫、環(huán)境濕度操縱是通過溫、濕度控制器，將送風的溫度濕度與客戶設置的溫濕度作比照，自啟動制冷壓縮機(減溫、去濕)，空氣加濕器，電加熱器(提溫)等元器件，完成恒溫恒濕的自動控制系統。
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(huán)系統和傳感器系統六個部分組成，上述系統分屬電氣和機械制冷兩大方面。幾個主要系統的工作原理和工作過程如下：
1、制冷系統：恒溫恒濕試驗箱的制冷系統是恒溫恒濕試驗箱的重要組成部分之一。
2、加熱系統：恒溫恒濕試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成，由于恒溫恒濕試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統功率都比較大，而且在試驗箱的底板也設有加熱器。
3、控制系統：控制系統是恒溫恒濕試驗箱的核心控制部分,它決定了恒溫恒濕試驗箱的升溫速率，精度等重要指標?，F在試驗箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。由于控制系統基本上屬于軟件的范疇，而且此部分在使用過程中，一般不會出現問題。
4、濕度系統：恒溫恒濕箱的濕度系統分為加濕和除濕兩個子系統。恒溫恒濕試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法,即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕.這種加濕方法加濕能力,速度快,加濕控制靈敏,尤其在降溫時可以輕易實現強制加濕。
5、傳感器系統：恒溫恒濕試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電組和熱電偶.濕度的測量方法有兩種:干濕球溫度計法和固態(tài)電子式傳感器直接測量法。
6、空氣循環(huán)系統：恒溫恒濕試驗箱的空氣循環(huán)系統一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了恒溫恒濕試驗箱內空氣的循環(huán)。
