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。