冷熱沖擊試驗機是用來測試一種材料結構或復合材料在瞬間極端高溫和極端低溫的連續環境下的耐久性能，從而在短時間內測試熱脹冷縮引起的化學變化或物理傷害，確認產品的質量，作為其產品改進的依據或參考。
冷熱沖擊試驗箱由兩箱或三箱組成，而快速變溫試驗箱由一箱組成。它們在結構上也不同。之后冷熱沖擊試驗箱和快速變溫試驗箱的工作原理也完全不同。先以兩箱冷熱沖擊試驗箱為例:兩箱冷熱沖擊試驗箱通過升降吊具平臺在高溫區和低溫區來回移動，形成冷熱沖擊的效果；快速溫度變化試驗箱不同于冷熱沖擊試驗箱。里面只有一個箱子，一定時間內只能有高溫或者低溫。溫度的變化需要通過升溫和降溫來實現。因為溫度上升或下降的速度更快， 又叫快速變溫試驗箱，在溫度變化率上，達不到冷熱沖擊試驗箱的效果。
試驗箱的冷熱沖擊主要有三種方式:
1.三箱冷熱沖擊(氣態):試驗設備有三個箱(高溫區、常溫區、低溫區)。試驗時，樣品處于常溫區，僅通過高溫區和常溫區的阻尼器以及低溫區和常溫區的開關來實現冷熱沖擊效果。
2.兩箱沖擊(液體):試驗設備有兩個箱子(高溫區和低溫區)，高溫區和低溫區分別填充硅油，將樣品放入吊籃中，通過吊籃高溫區和低溫區的移動達到冷熱沖擊的效果。
3.兩箱冷熱沖擊試驗(氣態):試驗設備有兩個箱子(高溫區和低溫區)，將樣品放在吊籃里，通過吊籃在高溫區和低溫區的移動來達到冷熱沖擊的效果。
在冷熱溫度沖擊試驗箱中，兩個箱子有兩種沖擊功能，分別是高溫沖擊和低溫沖擊的組合。對于箱式結構，由高溫箱和低溫箱兩部分組成。高溫罐會產生高溫氣流，而低溫罐也會產生相應的低溫氣流。箱子中間還有一個籃子，用來放樣品，可以在高溫箱和低溫箱之間來回移動。
進行低溫沖擊時，吊籃向下移動，進入低溫罐。當低溫氣流快速流過籃子時，會對樣品產生冷休克效應。當高溫沖擊發生時，籃筐會下移進入低溫槽，當高溫氣流快速流過籃筐時，會對其樣品產生熱沖擊作用。在溫度沖擊的兩種效果中，沖擊時間可以分別由控制器設定和切換。