恒温恒湿试验箱系统的运作：是通过三个相互联系的系统：制冷剂循环系统、空气循环系统、电器自控系统。

　　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(空气被降温及除湿)并开始蒸发，最终制冷剂与空之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加),气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸收热量，凝结成液体。通过膨胀阀(或毛细管)节流后变成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：风机负责将空气从回风口吸入，空气经过蒸发器(降温、除湿)，加湿器，电加热器(升温)后经送风口送到用户需的空间内，送出的空气与空间内的空气混合后回到回风口。

　　三、恒温恒湿试验箱电器自控系统：

　　包括电源部分和自动控制部分。

电源部分通过接触器，对压缩机、风扇、电加器器，加湿器等供应电源自动控制分部分又分为温、湿度控制及故障保护部分:温、湿度控制是通过温、湿度控制器，将回风的温湿度与用户设定的温湿作对比，自动运行压缩机(降温、除湿)，加湿器，电加热(升温)等元件，实现恒温恒湿的自动控制.

　恒温恒湿试验箱降温是恒温恒湿机重要环节，是判定一台恒温恒湿机性能好坏重要参数，它包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四大组成。压缩机是制冷系统心脏，它吸入低温低压气体，变成高温高压气体，通过冷凝成液体放出热量，通过风机带走热量，所以恒温恒湿机下面是热风原因，然后通过节流到为低压液体，其次通过蒸发器成为低温低压气体最后回到压缩机；制冷剂在蒸发器中吸收热量完成气化过程重而吸收热量，达到制冷目的，完成恒温恒湿机降温过程。

　　恒温恒湿试验箱加湿系统与加热系统大致一样；它是加热器加热水变成蒸汽过程；完成恒温恒湿机加湿目的。

恒温恒湿试验机降湿系统也是靠制冷系统完成，蒸发器放在恒温恒湿机里面；比较冷，恒温恒湿机里面高湿气体会见冷的物体冷凝成液体；如此反复箱体的高湿气体会很少，达到降湿目的。