恒溫恒濕試驗箱箱擁有加溫、降溫、加濕，降濕的功能，因此準確地模擬出了自然界復雜的低溫、高溫、高溫高濕、低溫低濕環境。通常塑膠、電子、食品、服裝、車輛、金屬、化學、建材等多種行業用恒溫恒濕箱來檢驗產品耐高溫，耐低溫和抗濕度的能力；試驗室和研究所可以用恒溫恒濕試驗箱來檢驗并設計出新型產品。那么恒溫恒濕箱是如何實現這4大功能的呢？
為了更清晰明白地講明這個工作原理，我們將分為兩個部分進行闡述。
一、溫濕度系統系統
1、制冷系統
制冷系統是恒溫恒濕試驗箱中的關鍵部件之一，是整個設計的重點和難點，其設計質量好壞直接影響試驗箱的性能優劣。常用制冷方式是機械制冷，即蒸氣壓縮機制冷；采用成熟的制冷技術，確保制冷性能穩定，根據用戶對恒溫恒濕試驗箱低溫程度要求的不同，可以分別采取單級制冷、雙級制冷和復疊式制冷。其制冷原理都是一樣的。
制冷系統由壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器四大組成。壓縮機是制冷系統心臟，它吸入低溫低壓氣體，變成高溫高壓氣體，通過冷凝成液體放出熱量，通過風機帶走熱量，所以試驗箱下面是熱風原因，然后通過節流成為低壓液體，其次通過蒸發器成為低溫低壓氣體最后回到壓縮機；制冷劑在蒸發器中吸收熱量完成氣化過程重而吸收熱量，這個過程不斷循環，不斷地與四周介質進行熱交換將熱量傳給四周介質，達到制冷目的，完成恒溫恒濕試驗箱降溫過程。
2、加溫系統
加溫原理很簡單，鎳鉻合金不銹管加熱器兩端有電壓，可以通過控制器使其加熱，最后通過熱風循環把熱量帶到箱里，使恒溫恒濕試驗箱升溫。
3、加濕系統
恒溫恒濕試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕，這種加濕方法加濕能力，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時可以輕易實現強制加濕。
4、除濕系統
恒溫恒濕試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝聚析出，這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將恒溫恒濕試驗箱內的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環利用的干燥室內進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內，如此反復循環進行除濕。現在大部分恒溫恒濕試驗箱采用機械制冷除濕方式，而干燥除濕方式，可以使露點溫度達到0℃以下。適用于有非凡要求的場合，但價格較貴。
那么這幾個功能是如何順利按照我們的要求來實現低溫、高溫、高溫高濕、低溫低濕環境的呢，這里離不開我們下面所說的溫濕度的調節傳感器
二、溫濕度的調節傳感器
1、恒溫恒濕試驗箱的溫度調節傳感器：恒溫恒濕箱溫度的調節調節是通過箱體內置溫度傳感器，采集數據，經溫度控制器(微型信息 處理器)調節，接通空氣加熱 單元來實現增加溫度，或者調節制冷電磁閥來降低箱體內溫度，以達到控制所需要的溫度。
2、 恒溫恒濕試驗箱的濕度調節傳感器；同樣如此，恒溫恒濕箱濕度的調節是通過體內置溫度傳感器，采集數據，經濕度控制器(微型信息處理器)調節，接通水槽加熱元件，通過蒸發水槽內的水來實現增加箱體內的濕度或者調節制冷電磁閥來實現去濕作用，以達到控制所需要的濕度。
