恒溫恒濕箱的溫度調節是通過箱內內置的溫度傳感器采集數據，通過溫度控制器(微型信息處理器)進行調節，開啟空氣加熱裝置升高溫度或調節制冷電磁閥降低箱內溫度，從而達到控制所需的溫度。恒溫恒濕箱的濕度調節是通過內置的濕度傳感器采集數據，由濕度控制器(微型信息處理器)進行調節，打開水箱的加熱元件，通過蒸發水箱中的水來增加箱內的濕度或調節制冷電磁閥來達到除濕的效果，從而達到所需的濕度控制。
恒溫恒濕試驗機的控制系統可以說是整個設備的心臟，負責制冷、加熱、濕度控制、循環和控制。
制冷方面，壓縮機從德國進口。制冷系統由高溫部分和低溫部分組成，每個部分是一個相對的制冷系統。高溫部分的制冷劑的蒸發從低溫部分的制冷劑中吸收熱量并蒸發；低溫制冷劑的蒸發吸收被冷卻物體(試驗機內的空氣)的熱量，獲得冷量。高溫部分和低溫部分通過蒸發式冷凝器連接，蒸發式冷凝器既是高溫部分的冷凝器又是低溫部分的冷凝器。
加熱系統采用全立式鎳鉻合金電熱式，電阻率高，電阻溫度系數低，高溫變形小，不易脆化。自熱溫度可達1000 ~ 1500℃，使用壽命長。
加濕是恒溫恒濕試驗箱的主要部分，不同于高低溫試驗箱。恒溫恒濕試驗箱采用外部隔離和全不銹鋼鍋爐淺層蒸發加濕器。除濕采用機械制冷除濕，將空氣冷卻到溫度以下，使大于飽和含水量的水蒸氣冷凝析出，從而降低濕度。
送風循環系統:送風循環系統由耐溫低噪音空調電機和多葉片離心風輪組成。它提供測試機器中的空氣循環。
控制系統是綜合試驗箱的核心，決定著試驗機的升溫速率、精度等重要指標。試驗機的控制器大部分采用PID控制，少數采用PID和模糊控制相結合的控制方式。因為控制系統基本上屬于軟件的范疇，而且這部分在使用過程中不會出現問題。
恒濕恒溫試驗箱是指能同時施加溫度和濕度應力的試驗箱。隨著我國工業產品的發展，近年來，我國從國外引進了大量的測試系統，對我國工業產品的發展和定型起到了重要作用。但由于其自身的復雜性，試驗箱在運行過程中出現了很多問題，問題得不到及時解決，大大延長了試驗周期，影響了產品開發。造成這些現象的原因是我們不了解綜合測試的工作原理。因此，我們簡要說明試驗箱的基本工作原理，并介紹如何分析判斷綜合試驗箱測試設備的故障。
恒溫恒濕箱由制冷系統、加熱系統、控制系統、溫度系統、空氣循環系統和傳感器系統組成。上述系統屬于電氣和機械制冷。
恒溫恒濕試驗機的結構特點
箱體結構方面，恒溫恒濕試驗箱采用數控機床加工成型，美觀大方，造型新穎，采用無反應手柄，操作簡便。工作室采用進口鏡板不銹鋼，箱體外容器噴涂A3鋼板。箱體外側與內膽之間填充超細保溫棉，具有良好的保溫效果，有效降低試驗箱內的溫度波動率，配合抗老化硅橡膠密封條的嚴密密封，使箱體不漏霧。由于試驗箱內環境惡劣，為了清楚地觀察試驗箱內的情況，武漢上標選擇了多層鋼化玻璃作為觀察窗， 并在觀察窗口設置單照明燈和霧刷，保持良好的觀察視野，隨時檢測情況。當然，為了收集測試數據，盒子上配有一個直徑為50mm的測試孔，可以連接記錄儀、打印機和電腦。