恒温恒湿试验箱由温度调节(加热和制冷)和加湿两部分组成。通过安装在箱体顶部的旋转风扇，将空气排入箱内，实现气体循环，平衡箱内温湿度。箱内内置的温湿度传感器采集的数据传输到温湿度控制器(微型信息处理器)进行编辑，发出温湿度调节指令，由空气加热单元、冷凝管和水箱内的加热蒸发单元完成。
恒温恒湿试验箱已广泛应用于电子工业、国防科技、化工、机械制造、航空航天等领域，其恒温恒湿试验箱采用国际德国设计。
恒温恒湿箱设有多重保护措施；温度系统配有超温保护器，可设定较大的安全允许温度，当旋转风扇停止时，空气加热元件可自动断电；加湿系统可以随着加湿罐内水位的下降而停止供电；随着温度(超过40℃)或湿度的增加，制冷系统也停止工作。
恒温恒湿箱的温度调节是通过箱内内置的温度传感器采集数据，通过温度控制器(微型信息处理器)进行调节，开启空气加热装置升高温度或调节制冷电磁阀降低箱内温度，从而达到控制所需的温度。恒温恒湿箱的湿度调节是通过内置的湿度传感器采集数据，由湿度控制器(微型信息处理器)进行调节，打开水箱的加热元件，通过蒸发水箱中的水来增加箱内的湿度或调节制冷电磁阀来达到除湿的效果，从而达到所需的湿度控制。