恒温恒湿试验箱又称恒温恒湿试验机、恒温恒湿试验箱、可编程湿热交变试验箱、恒温机或恒温恒湿试验箱，用于测试材料在各种环境下的性能，测试各种材料的耐热、耐寒、耐干、耐湿性能。适用于电子、电器、手机、通讯、仪表、车辆、塑料制品、金属、食品、化学、建材、医疗、航空航天等产品的质量检验。
恒温恒湿试验机的控制系统可以说是整个设备的心脏，负责制冷、加热、湿度控制、循环和控制。
制冷方面，压缩机从德国进口。制冷系统由高温部分和低温部分组成，每个部分都是一个相对独立的制冷系统。高温部分的制冷剂的蒸发从低温部分的制冷剂中吸收热量并蒸发；低温制冷剂的蒸发吸收被冷却物体(试验机内的空气)的热量，获得冷量。高温部分和低温部分通过蒸发式冷凝器连接，蒸发式冷凝器既是高温部分的冷凝器又是低温部分的冷凝器。
加热系统采用完全独立的镍铬合金电加热式，电阻率高，电阻温度系数低，高温变形小，不易脆化。自热温度可达1000 ~ 1500℃，使用寿命长。
加湿是恒温恒湿试验箱的主要部分，不同于高低温试验箱。恒温恒湿试验箱采用外部隔离和全不锈钢锅炉浅层蒸发加湿器。除湿采用机械制冷除湿，将空气冷却到温度以下，使大于饱和含水量的水蒸气冷凝析出，从而降低湿度。
送风循环系统:送风循环系统由耐温低噪音空调电机和多叶片离心风轮组成。它提供测试机器中的空气循环。
控制系统是综合试验箱的核心，决定着试验机的升温速率、精度等重要指标。试验机的控制器大部分采用PID控制，少数采用PID和模糊控制相结合的控制方式。因为控制系统基本上属于软件的范畴，而且这部分在使用过程中不会出现问题。
恒温恒湿试验箱可分为“台式”和“立式”。主要区别是能达到的温度和湿度不一样，得到的温度也会不一样。立式的可以用于低温和常温以下的干燥，台式的只能用于常温以上的温度和高湿度。
恒温恒湿试验箱制冷剂循环系统:蒸发器中的液态制冷剂吸收空气的热量(空气被冷却除湿)开始蒸发。最后制冷剂与空气形成一定的温差，液态制冷剂完全蒸发成气态，然后被压缩机吸入压缩(压力和温度升高)。气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸热，冷凝成液体。经膨胀阀(或毛细管)节流，成为低温低压制冷剂，进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。