最近几年，随着研制工业产品的需要引进了国外大批试验系统，为国内工业产品定型及研制起到了十分重要的作用，不过由于本身的复杂性，在运行中试验会出现很多问题，不能及时解决，就会印象产品研制工作、延长试验周期。其实出现这些情况的原因就是对工作原理的不了解，下面就工作原理做一些简单的介绍：
恒温恒湿箱是指能同时施加温度、湿度应力的试验。由控制系统，制冷系统，加热系统，温度系统，空气循环系统和传感器系统等组成，上述系统分属电气和机械制冷两大方面。下面初步叙述几个主要系统的工作原理和工作过程。
控制系统是综合试验的核心，它决定了试验的升温速率，精度等重要指标。现在试验的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式。由于控制系统基本上属于软件的范畴，而且此部分在使用过程中，一般不会出现问题。
制冷系统是综合试验的关键部分之一。一般来说，试验的制冷方式都是机械制冷以及辅助液氮制冷，机械制冷采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机，冷凝器，节流机构和蒸发器组成，由于我们试验的温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足满足要求，因此试验的制冷方式一般采用复叠式制冷。
加热系统：试验的加热系统相对制冷系统而言，是比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于试验要求的升温速率较大，因此试验的加热系统功率都比较大，而且在试验的底板也设有加热器。
温度系统分为加湿和除湿两个子系统。试验的加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿方法加湿能力，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。试验的除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验内，如此反复循环进行除湿。现在大部分综合试验采用前一种除湿方式法，后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0℃一下。适用于有特殊要求的场合，但费用较贵。
恒温恒湿箱的传感器主要是温度和湿度传感器。温度传感器应用较多的是铂电组和热电偶。湿度的测量方法有两种：干湿球温度计法和固态电子式传感器直接测量法。由于干湿球法测量精度不高，现在的试验正逐步的以固态传感器代替干湿球来进行湿度的测量。