高低溫濕熱箱是指能同時施加溫度、濕度應力的試驗箱。隨著我國工業產品研制的需要，近幾年來，我國從國外引進了大批試驗系統，為我國工業產品的研制和定型發揮了重要作用，但由于其本身的復雜性，使得試驗箱在運行中出現了許多問題，而且出現了問題不能及時解決，大大延長了試驗周期，影響了產品的研制工作。而產生這些現象的原因是對綜合試驗的工作原理不了解。為此，我們對試驗箱的基本工作原理作出了一些簡要闡述，并介紹如何對綜合試驗箱試驗設備的故障進行分析和判斷。
恒溫恒濕箱由制冷系統，加熱系統，控制系統，溫度系統空氣循環系統，和傳感器系統等組成，上述系統分屬電氣和機械制冷兩大方面。
一、高低溫濕熱試驗箱控制系統：控制系統是高低溫試驗箱的核心，它決定了試驗箱的升溫速率，精度等重要指標。現在試驗箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID與模糊控制相組合的控制方式。PID控制器使用一般不會出問題。
二、加熱系統：高低溫濕熱試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言是比較簡單。它主要由大功率電阻絲組成，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。
三、高低溫濕熱試驗箱制冷系統：制冷系統是高低溫濕熱試驗箱的關鍵部分之一。一般來說，高低溫試驗箱的制冷方式都是機械制冷以及輔助液氮制冷，機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，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，因此高低溫試驗箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發冷凝器聯系起來，它既是高溫部分的冷凝器，也是低溫部分的冷凝器。試驗箱的高溫部分制冷劑采用中溫制冷劑HP80，低溫部分制冷劑是采用低溫制冷劑R23（環保型），箱內溫度能達到-70℃。高低溫試驗箱除濕時只啟動R404A(節能降耗)，降溫時啟動R404A 、R23。
四、傳感器系統：高低溫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，武漢尚測試驗設備有限公司生產的高低溫濕熱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。
五、高低溫濕熱試驗箱濕度系統：濕度系統分為加濕和除濕兩個子系統。
1、加濕方式一般采用蒸汽加濕法，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，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現強制加濕。
2、除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。
a、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。市場的試驗箱大多采用此除濕方式。
b、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。現在大部分綜合試驗箱采用前一種除濕方式法，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。建議客戶根據公司預算和實際試驗需要要求廠家配備適合的除濕方式。
六、 高低溫濕熱試驗箱空氣循環系統：空氣循環系統一般有離心風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了箱內空氣的循環。