恒温恒湿箱加温装置是控制恒温恒湿箱是否升温的关键环节；当控制器得到升温指令时会输出电压给继电器，大约3-12伏直流电加在固态继电器上面；它的交流端相当于导线接通；与此同时接触器也吸合，加热器两端有电压使其发热，通过循环风机带动把热量带到箱里，使恒温恒湿箱升温，因此温度就可以快速达到设定值。恒温恒湿箱一边通过固态继电器发热；另一边通过压缩机制冷循环降温以达到动态平衡，温度恒定。

恒温恒湿箱降温是恒温恒湿的重要环节，是判定一台恒温恒湿箱性能好坏重要参数，它包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器四部分。压缩机是制冷系统的心脏，它吸入低温低压气体，变成高温高压气体，通过冷凝成液体释放热量，再让风机带走热量，所以恒温恒湿箱下面是热风。然后通过节流成为低压液体，其次通过蒸发器成为低温低压气体后回到压缩机；制冷剂在蒸发器中吸收热量完成气化过程从而吸收热量，达到制冷目的，完成恒温恒湿机降温过程。

恒温恒湿箱加湿系统与加热系统大致一样；加热器加热水变成蒸汽，完成恒温恒湿机加湿目的。

恒温恒湿箱降湿系统也是靠制冷系统完成，蒸发器在恒温恒湿箱里面，比较冷，恒温恒湿箱里面高湿气体遇冷而冷凝成液体，如此反复箱体的高湿气体会很少，达到降湿目的。