恒溫恒濕試驗(yàn)箱的原理主要涉及溫度、濕度的調(diào)節(jié)和控制，通過一系列相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)包括制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、電器自控系統(tǒng)等，共同工作以模擬自然環(huán)境中的溫濕度條件，從而對電子零部件、工業(yè)材料、成品等在研發(fā)、生產(chǎn)和檢驗(yàn)各環(huán)節(jié)的試驗(yàn)提供恒定濕熱、復(fù)雜高低溫交變等試驗(yàn)環(huán)境和試驗(yàn)條件。
制冷劑循環(huán)系統(tǒng)：通過蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收空氣的熱量，使空氣降溫及除濕并開始蒸發(fā)。制冷劑與空氣之間形成一定的溫度差，液態(tài)制冷劑完全蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)后被壓縮機(jī)吸入并壓縮，氣態(tài)制冷劑通過冷凝器（風(fēng)冷/水冷）吸收熱量，凝結(jié)成液體。通過膨脹閥（或毛細(xì)管）節(jié)流后變成低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，完成制冷劑循環(huán)過程。
空氣循環(huán)系統(tǒng)：負(fù)責(zé)將空氣從回風(fēng)口吸入，經(jīng)過蒸發(fā)器（降溫、除濕），加濕器，電加熱器（升溫）后經(jīng)送風(fēng)口送到用戶需的空間內(nèi)，送出的空氣與空間內(nèi)的空氣混合后回到回風(fēng)口。
電器自控系統(tǒng)：包括電源部分和自動控制部分。電源部分通過接觸器對壓縮機(jī)、風(fēng)扇、電加器器、加濕器等供應(yīng)電源。自動控制部分又分為溫、濕度控制及故障保護(hù)部分。溫、濕度控制是通過溫、濕度控制器，將回風(fēng)的溫濕度與用戶設(shè)定的溫濕作對比，自動運(yùn)行壓縮機(jī)（降溫、除濕）、加濕器、電加熱（升溫）等元件，實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕的自動控制。
此外，恒溫恒濕試驗(yàn)箱的濕度調(diào)節(jié)是通過內(nèi)置的濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集、濕度控制器（微型信息處理器）調(diào)節(jié)，通過蒸發(fā)水箱中的水或調(diào)節(jié)制冷電磁閥來增加箱內(nèi)的濕度，達(dá)到除濕的目的，并開啟水箱的發(fā)熱元件，從而達(dá)到所需的濕度控制。為了安全起見，恒溫恒濕箱是設(shè)有多重保護(hù)的；在可設(shè)定高安全允許溫度的情況下 情況下，系統(tǒng)配有超溫保護(hù)器，隨著旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的停止，空氣加熱元件可自動斷電。
