制冷系統是恒溫恒濕試驗箱的重要一部分之一，一般來說致冷方法全是機械設備致冷及其輔助液態氮致冷，機械設備致冷選用蒸氣縮小式致冷，他們關鍵由制冷壓縮機，冷卻器，節流閥組織 和空調蒸發器構成。如果我們實驗的溫度超低溫要做到-55℃，單極致冷無法符合要求，因而恒溫恒濕試驗箱的致冷方法一般選用復疊式致冷。
恒溫恒濕箱的制冷系統由兩一部分構成，各自稱之為高溫一部分和超低溫一部分，每一部分是一個相對單獨制冷系統。高溫一部分中冷媒的揮發消化吸收來源于超低溫一部分的冷媒的發熱量而氣化;超低溫一部分冷媒的揮發則從被制冷的目標(實驗箱里氣體)吸熱反應以獲得制冷量。高溫一部分和超低溫一部分中間是用一個揮發冷卻器聯絡起來，它即是高溫一部分的冷卻器，也是超低溫一部分的冷卻器。
恒溫恒濕試驗箱的加熱系統相對制冷系統來講，是比較簡單。它關鍵有大功率電阻絲構成，因為環境試驗箱規定的提溫速度很大，因而環境試驗箱的加熱系統輸出功率都較為大，并且在環境試驗箱的底版也設立電加熱器。恒溫恒濕試驗箱的自動控制系統是綜合性環境試驗箱的關鍵，它決策了環境試驗箱的提溫速度，精密度等關鍵指標值。
如今環境試驗箱的控制板大多數選用PID控制也是有一小部分選用PID與控制器設計相組成的操縱方法。因為自動控制系統大部分歸屬于手機軟件的范圍，并且此一部分在應用全過程一般不容易出現難題。
恒溫恒濕試驗箱的傳感器系統主要是溫度和溫度傳感器。溫度感應器運用較多的是鉑電組和熱電阻。環境濕度的測量法有二種:干濕度計法和固體電子式傳感器立即測量方法。
因為濕區球法測量精度不高，如今的恒溫恒濕箱正逐漸的以固體傳感器替代濕區球來開展環境濕度的精確測量。恒溫恒濕試驗箱的排風呼吸系統一般有離心式風機散熱風扇和驅動器其運行電動機組成。它出示了實驗箱里氣體的循環系統。
恒溫恒濕試驗箱的溫度系統分成加濕和除濕2個分系統。加濕方法一般選用蒸氣加濕式，將要底壓蒸氣立即引入實驗室內空間加濕。這類加濕方式 加濕工作能力，速度更快，加濕操縱靈巧，特別是在在減溫時非常容易完成強制性加濕。除濕方法有二種:機械設備致冷除濕和干躁除濕。
機械設備致冷除濕的除濕基本原理是將蒸發冷卻到含濕量下列，使超過飽和狀態含濕量的水蒸氣凝固溶解，那樣就減少了環境濕度。空氣干燥器除濕是運用打氣泵將實驗箱里的氣體抽出來，并將干躁的氣體引入，另外將潮濕空氣送進可循環利用的干躁開展干躁，干躁完后又送進實驗箱里，這般不斷循環系統開展除濕。
如今絕大多數綜合性環境試驗箱選用前一種除濕方法法，后一種的除濕方式 ，能夠使含濕量做到零攝氏度下列。適用有特別要求的場所，但花費偏貴。
