高低温试验箱的制冷系统采用单元氟利昂制冷系统。制冷工作原理是采用逆卡若循环，该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成。制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了的功使排气温度升高制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。此循环周而复始从而达到降温的目的。高低温试验箱采用平衡调温(BTC)，既在制冷系统在连续工作的情况下，控制系统根据设定的温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，终达到一种动态平衡。
在高温试验中，如温度变化达不到试验温度值时，可以检查电器系统，逐一排除故障。如温度升得很慢，就要查看风循环系统，看一下风循环的调节挡板是否开启正常，反之，就检查风循环的电机运转是否正常。如温度过冲厉害那么就需要整定PID的设置参数。如果温度直接上升，过温保护，那么，控制器出故障，须更换控制仪表。
在试验室内完整而地再现自然界存在的环境条件是可望而不可及的事情。但是，在一定的容差范围之内，人们完全可以正确而近似地模拟工程产品在使用、贮存、运输等过程中所经受的外界环境条件，这段话用工程的语言概括，就是“试验设备所创造的围绕被试产品周边的环境条件（含平台环境）应该满足产品试验规范所规定的环境条件及其容差的要求”。如用于产品试验的温度箱不仅要满足国军标GJB150.3-86、GJB150.4-86中根据不同类型产品所规定的高温、低温的试验量值、试验时间，同时也应满足试验规范中对温度场的均匀性和温度控制精度的要求。只有这样，才能在环境试验中环境条件的再现性。