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，每个部分是一个相对的制冷系统。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。
加热系统采用全立式镍铬合金电热式，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。