高低溫試驗箱外觀上看似一個大箱子，但其內部結構卻并不簡單。該試驗箱主要由控制系統、制冷系統、加熱系統、濕度系統、傳感器系統和空氣循環系統組成，各個部分相互協調，為模擬大氣環境的實驗提供了必要條件。

控制系統：該系統是高低溫試驗箱的核心，類似于人體的大腦。它根據用戶設定的環境數據，指揮各個部分協同工作，以確保試驗箱高效、準確地運行。

制冷系統：制冷系統是應用最廣泛的部分，主要分為機械制冷和液氮輔助制冷兩種方式。機械制冷通過蒸汽壓縮來實現，而液氮輔助制冷則利用液態氮轉變為氣態時吸收熱量的過程。一般情況下，以機械制冷為主，液氮制冷為輔。

加熱系統：該系統配備了高功率的電阻絲，當電源接通時，電阻絲會發熱，因其功率較大，因此升溫速度較快。

傳感器系統：該系統主要用于檢測濕度和溫度。

空氣循環系統：該系統通過電機驅動風扇，實現對試驗箱的送風和回風。

安全保護系統：上述六個系統對該設備至關重要。為了降低設備的故障率，許多設備還配備了安全保護系統。該系統可以自我保護，確保設備長時間穩定運行，從而為用戶節省了許多麻煩。