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。
恒温恒湿试验机的结构特点
箱体结构方面，恒温恒湿试验箱采用数控机床加工成型，美观大方，造型新颖，采用无反应手柄，操作简便。工作室采用进口镜板不锈钢，箱体外容器喷涂A3钢板。箱体外侧与内胆之间填充超细保温棉，具有良好的保温效果，有效降低试验箱内的温度波动率，配合抗老化硅橡胶密封条的严密密封，使箱体不漏雾。由于试验箱内环境恶劣，为了清楚地观察试验箱内的情况，武汉上标选择了多层钢化玻璃作为观察窗， 并在观察窗口设置单照明灯和雾刷，保持良好的观察视野，随时检测情况。当然，为了收集测试数据，盒子上配有一个直径为50mm的测试孔，可以连接记录仪、打印机和电脑。
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。