通过三个相互关联的系统：制冷剂循环系统、空气循环系统和电气自动控制系统。

一、恒温恒湿试验箱制冷剂循环系统：蒸发器中的液态制冷剂吸收空气的热量(空气被冷却除湿)开始蒸发。最后制冷剂与空气形成一定的温差，液态制冷剂完全蒸发成气态，然后被压缩机吸入压缩(压力和温度升高)。气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸热，冷凝成液体。经膨胀阀(或毛细管)节流，成为低温低压制冷剂，进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

二、恒温恒湿试验箱空气环系统：风机负责从回风口吸入空气，空气通过蒸发器(制冷除湿)、加湿器、电加热器(加热)送入用户所需的空间，送出的空气与空间内的空气混合后返回回风口。

三、恒温恒湿试验箱电气自动控制系统；

包括电源部分和自动控制部分。

电源部分通过接触器分为温湿度控制和故障保护部分。温湿度控制是将回风的温湿度与用户设定的温湿度进行比较，自动运行压缩机(制冷、除湿)、加湿器、电加热(制热)等部件，实现恒温恒湿的自动控制。