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。
恒湿恒温试验箱是指能同时施加温度和湿度应力的试验箱。随着我国工业产品的发展，近年来，我国从国外引进了大量的测试系统，对我国工业产品的发展和定型起到了重要作用。但由于其自身的复杂性，试验箱在运行过程中出现了很多问题，问题得不到及时解决，大大延长了试验周期，影响了产品开发。造成这些现象的原因是我们不了解综合测试的工作原理。因此，我们简要说明试验箱的基本工作原理，并介绍如何分析判断综合试验箱测试设备的故障。
恒温恒湿箱由制冷系统、加热系统、控制系统、温度系统、空气循环系统和传感器系统组成。上述系统属于电气和机械制冷。
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。