恒溫恒濕箱由制冷系統，加熱系統，操控系統，溫度系統空氣循環系統，和傳感器系統等組成，電熱恒溫培養箱上述系統分屬電氣和機械制冷兩大方面。下面初步敘述幾個主要系統的工作原理和工作過程。

1 溫度系統：溫度系統分為加濕和除濕兩個子系統。

   試驗箱的加濕方式一般采納蒸汽加濕法，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，加濕操控靈敏，尤其在降溫時容易實現強制加濕。

   試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。生化培養箱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結析出，這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將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。電熱恒溫鼓風干燥箱現在大多數綜合試驗箱采納前一種除濕方式法，后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0℃一下。適用于有特殊要求的場合，但費用較貴。

2 操控系統：二氧化碳培養箱操控系統是綜合試驗箱的核心，它決定了試驗箱的升溫速率，精度等重要指標。現在試驗箱的操控器大都采納PID操控，也有少多數采納PID與模糊操控相組合的操控方式。由于操控系統基本上屬于軟件的范疇，而且此多數在使用過程中，一般不會出現問題。

3 加熱系統：試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，是比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統功率都比較大，而且在試驗箱的底板也設有加熱器。

4 制冷系統：制冷系統是綜合試驗箱的關鍵多數之一。一般來說，試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采納蒸汽壓縮式制冷，它們主要由壓縮機，冷凝器，節流機構和蒸發器組成，由于我們試驗的溫度低溫要達到-55℃，單級制冷難以滿足滿足要求，因此試驗箱的制冷方式一般采納復疊式制冷。我司（上海尚群電子科技有限公司）生產的恒溫恒濕箱的制冷系統由兩多數組成，分別稱為高溫多數和低溫多數，每一多數是一個相對獨立的制冷系統。高溫多數中制冷劑的蒸發吸收來自低溫多數的制冷劑的熱量而汽化；低溫多數制冷劑的蒸發則從被冷卻的對象（試驗箱內的空氣）吸熱以獲取冷量。生化培養箱高溫多數和低溫多數之間是用一個蒸發冷凝器起來，它既是高溫多數的冷凝器，也是低溫多數的冷凝器。STH系列試驗箱的高溫多數制冷劑采納中溫制冷劑，低溫多數制冷劑是采納低溫制冷劑，箱內溫度能達到-70-150℃.

5 空氣循環系統：生化培養箱空氣循環系統一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了試驗箱內空氣的循環。

6 傳感器系統：試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電組和熱電偶。濕度的測量方法有兩種：干濕球溫度計法和固態電子式傳感器直接測量法。由于干濕球法測量精度不高，現在的試驗箱正逐步的以固態傳感器代替干濕球來進行濕度的測量。