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。
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。
恒温恒湿试验箱空气环系统:风机负责从回风口吸入空气，空气经过蒸发器(制冷除湿)、加湿器、电加热器(加热)后，通过送风口送到用户需要的空间，送出的空气与空间内的空气混合后返回回风口。
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。