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。
恒溫恒濕試驗箱空氣環系統:風機負責從回風口吸入空氣，空氣經過蒸發器(制冷除濕)、加濕器、電加熱器(加熱)后，通過送風口送到用戶需要的空間，送出的空氣與空間內的空氣混合后返回回風口。
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。
恒溫恒濕試驗箱又稱恒溫恒濕試驗機、恒溫恒濕試驗箱、可編程濕熱交變試驗箱、恒溫機或恒溫恒濕試驗箱，用于測試材料在各種環境下的性能，測試各種材料的耐熱、耐寒、耐干、耐濕性能。適用于電子、電器、手機、通訊、儀器、車輛、塑料制品、金屬、食品、化學、建材、航空航天等產品的質量檢驗。