高低溫試驗箱制冷系統中的主力部件是由膨脹閥、壓縮機、冷凝器以及蒸發器組成，從而完成設備的整個制冷工作。

早在1834中美國人J.帕金斯在封閉系統中利用易揮發的乙醚液體汽化制冷，并且從此獲得專利。這臺裝置由手動壓縮機、水冷式冷凝器與裝在液體冷卻器內的蒸發器所組成。在同一年里，英國L.W.賴特對用壓縮空氣膨脹法制冰的機器得以研究并取得了成功的效果。 10年后，美國的一位醫生J.戈里先將他研制的空氣式壓縮制冷機應用在商業制冷與空氣調節中。

隨后在1855年法國人F.卡雷成功的設計了二氧化硫吸收式于氨吸收式制冷機。他又用了4年的時間設計了一臺用氨作為制冷劑，用水作為吸收劑的制冰機。在1890年，蒸汽噴射與機械式蒸汽壓縮制冷裝置都被實際運用，吸收制冷裝置也隨著開始普及。

在高低溫試驗箱機械制冷初期時，因它的裝置龐大，價格高效率低，從而使機械制冷的使用范圍受到限制。而在1930年開始，其制冷裝置也慢慢的走向小型化，效益更高，并采用新型安全的制冷劑時代以及開發分馬力(小于1馬力)的電動機，從而幫助制冷工業得到迅速的發展。