恒溫恒濕試驗箱由調溫和增濕兩部分組成。通過安裝在箱體內頂部的旋轉風扇，將空氣排入箱體實現氣體循環、平衡箱體內的溫、濕度，由箱體內置的溫、濕度傳感器采集的數據，傳至溫、濕度控制器進行編輯處理，下達調溫調濕指令，通過空氣加熱單元、冷凝管以及水槽內加熱蒸發單元的共同完成。

　　在箱內加濕的過程實際上就是提高水汽分壓力，一開始的加濕方式就是向試驗箱壁噴淋水，通過控制水溫使水表面飽和壓力得到控制。箱壁表面的水形成較大的面，在這個面上向箱內通過擴散的方式向箱內加入水汽壓使試驗箱中相對濕度升高。

　　由于當時對濕度的控制主要是用水銀電接點式導電表進行簡單的開關量調節，對于大滯后的熱水箱水溫的控制適應性較差，因此控制的過渡過程較長，不能滿足交變濕熱對加濕量要求較多的需要，更重要地是在對箱壁噴淋的時候，不可避免地有水滴淋在試品上對試品形成不同程度的污染。

　　同時對箱內排水也有的要求。這一方法很快就被蒸汽加濕和淺水盤加濕所取代。但是這一方法還是有一些優點。雖然它的控制過渡過程較長，但系統穩定后濕度波動較小，比較適合做恒定濕熱試驗。另外在加濕過程中水汽不過熱不會增加系統中的額外熱量。還有，當控制噴淋水溫使之低于試驗要求的要點溫度時，噴淋水具有除濕作用。

　　恒溫恒濕試驗箱是可以使用自來水的，可以達到濕度效果，但是要是長期的使用自來水來作為濕度用水的話，很容易在水管中生出水垢，同時自來水當中的雜質會吸附到產品的表面，水箱同樣也會不干凈。