恒溫恒濕箱加溫裝置是控制恒溫恒濕箱是否升溫的關鍵環節；當控制器得到升溫指令時會輸出電壓給繼電器，大約3-12伏直流電加在固態繼電器上面；它的交流端相當于導線接通；與此同時接觸器也吸合，加熱器兩端有電壓使其發熱，通過循環風機帶動把熱量帶到箱里，使恒溫恒濕箱升溫，因此溫度就可以快速達到設定值。恒溫恒濕箱一邊通過固態繼電器發熱；另一邊通過壓縮機制冷循環降溫以達到動態平衡，溫度恒定。

恒溫恒濕箱降溫是恒溫恒濕的重要環節，是判定一臺恒溫恒濕箱性能好壞重要參數，它包括壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器四部分。壓縮機是制冷系統，它吸入低溫低壓氣體，變成高溫高壓氣體，通過冷凝成液體釋放熱量，再讓風機帶走熱量，所以恒溫恒濕箱下面是熱風。然后通過節流成為低壓液體，其次通過蒸發器成為低溫低壓氣體后回到壓縮機；制冷劑在蒸發器中吸收熱量完成氣化過程從而吸收熱量，達到制冷目的，完成恒溫恒濕機降溫過程。

恒溫恒濕箱加濕系統與加熱系統大致一樣；加熱器加熱水變成蒸汽，完成恒溫恒濕機加濕目的。

恒溫恒濕箱降濕系統也是靠制冷系統完成，蒸發器在恒溫恒濕箱里面，比較冷，恒溫恒濕箱里面高濕氣體遇冷而冷凝成液體，如此反復箱體的高濕氣體會很少，達到降濕目的。