恒溫恒濕箱除了具有五臟俱全的內部零件以外，還有著支撐試驗過程的整體系統，它分別是空氣循環系統、電器自控系統以及制冷劑循環系統，它們各自發揮著不同的作用相互維持來達到更好的試驗效果。

恒溫恒濕箱的空氣循環系統：風機負責將空氣從回風口吸入，空氣經過蒸發器(降溫、除濕)，加濕器以及電加熱器(升溫)后經送風口送到用戶需的空間內，將送出的空氣與空間內的空氣進行混合后回到回風口。

恒溫恒濕箱的電器自控系統：它分為電源部分與自動控制部分，1、電源部分通過接觸器、壓縮機、風扇、電加器以及加濕器等供應電源。2、自動控制部分又分為溫、濕度控制及故障保護部分(溫、濕度控制是通過溫、濕度控制器，是將回風的溫濕度與用戶所設定的溫濕來作對比，自動運行壓縮機，加濕器，電加熱等元件，實現恒溫恒濕的自動控制)。

恒溫恒濕箱的制冷劑循環系統：蒸發器中的液態制冷劑吸收空氣的熱量并開始蒸發，制冷劑將與空氣之間形成一定的溫度差，液態制冷劑亦完全蒸發變為氣態，后被壓縮機吸入并壓縮，氣態制冷劑通過冷凝器吸收熱量，凝結成液體。通過膨脹閥節流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發器，完成制冷劑循環過程。