制冷系统是恒温恒湿试验箱的重要一部分之一，一般来说致冷方法全是机械设备致冷及其輔助液态氮致冷，机械设备致冷选用蒸气缩小式致冷，他们关键由制冷压缩机，冷却器，节流阀组织 和空调蒸发器构成。如果我们实验的温度超低温要做到-55℃，单极致冷无法符合要求，因而恒温恒湿试验箱的致冷方法一般选用复叠式致冷。
恒温恒湿箱的制冷系统由两一部分构成，各自称之为高温一部分和超低温一部分，每一部分是一个相对单独制冷系统。高温一部分中冷媒的挥发消化吸收来源于超低温一部分的冷媒的发热量而气化;超低温一部分冷媒的挥发则从被制冷的目标(实验箱里气体)吸热反应以获得制冷量。高温一部分和超低温一部分中间是用一个挥发冷却器联络起來，它即是高温一部分的冷却器，也是超低温一部分的冷却器。
恒温恒湿试验箱的加热系统相对制冷系统来讲，是比较简单。它关键有大功率电阻丝构成，因为环境试验箱规定的提温速度很大，因而环境试验箱的加热系统输出功率都较为大，并且在环境试验箱的底版也设立电加热器。恒温恒湿试验箱的自动控制系统是综合性环境试验箱的关键，它决策了环境试验箱的提温速度，精密度等关键指标值。
如今环境试验箱的控制板大多数选用PID控制也是有一小部分选用PID与控制器设计相组成的操纵方法。因为自动控制系统大部分归属于手机软件的范围，并且此一部分在应用全过程一般不容易出現难题。
恒温恒湿试验箱的传感器系统主要是温度和温度传感器。温度感应器运用较多的是铂电组和热电阻。环境湿度的测量法有二种:干湿度计法和固体电子式传感器立即测量方法。
因为湿区球法测量精度不高，如今的恒温恒湿箱正逐渐的以固体传感器替代湿区球来开展环境湿度的精确测量。恒温恒湿试验箱的排风呼吸系统一般有离心式风机散热风扇和驱动器其运行电动机组成。它出示了实验箱里气体的循环系统。
恒温恒湿试验箱的温度系统分成加湿和除湿2个分系统。加湿方法一般选用蒸气加湿式，将要底压蒸气立即引入实验室内空间加湿。这类加湿方式 加湿工作能力，速度更快，加湿操纵灵巧，特别是在在减温时非常容易完成强制性加湿。除湿方法有二种:机械设备致冷除湿和干躁除湿。
机械设备致冷除湿的除湿基本原理是将蒸发冷却到含湿量下列，使超过饱和状态含湿量的水蒸气凝固溶解，那样就减少了环境湿度。空气干燥器除湿是运用打气泵将实验箱里的气体抽出来，并将干躁的气体引入，另外将潮湿空气送进可循环利用的干躁开展干躁，干躁完后又送进实验箱里，这般不断循环系统开展除湿。
如今绝大多数综合性环境试验箱选用前一种除湿方法法，后一种的除湿方式 ，能够使含湿量做到零摄氏度下列。适用有特别要求的场所，但花费偏贵。
