恒溫恒濕試驗箱是通過以下六個系統來實現的：

1. 制冷系統：恒溫恒濕試驗箱的制冷系統是恒溫恒濕試驗箱的重要組成部分之一。恒溫恒濕試驗箱的制冷方式包括機械制冷和輔助液氮制冷兩方面。機械制冷采用蒸汽壓縮制冷法，主要由冷凝器、壓縮機、節流機構和蒸發器幾個主要部分來完成。由于試驗環境的低溫要求通常需要達到-55℃以下，單一制冷難以滿足要求，因此試驗箱的制冷方式一般采用復疊式制冷。恒溫恒濕箱的制冷系統由兩部分組成，分別為高溫和低溫部分，每部分是一個獨立的制冷系統。高溫部分中制冷劑的蒸發吸收來自低溫部分的制冷劑的熱量而汽化；低溫部分制冷劑的蒸發則從被冷卻的對象（試驗箱內的空氣）吸熱以獲取冷量。高溫部分和低溫部分之間是用一個蒸發冷凝器聯系起來，它同時是高溫部分和低溫部分的冷凝器。恒溫恒濕試驗箱的高溫部分制冷劑采用中溫制冷劑，低溫部分制冷劑是采用低溫制冷劑，箱內溫度能達到-80℃-150℃。

2. 加熱系統：恒溫恒濕試驗箱的加熱系統相對制冷系統而言，比較簡單。它主要有大功率電阻絲組成，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加熱系統功率都比較大，而且在試驗箱的底板也都設有加熱器的。

3. 控制系統：控制系統是試驗箱的核心控制部分，它決定了恒溫恒濕試驗箱的升溫速率，精度等重要指標。現在的試驗箱控制器一般都采用PID控制，也有一小部分是采用PID與模糊控制相組合的控制方式。

4. 濕度系統：恒溫恒濕箱的濕度系統分為加濕和除濕兩個子系統。恒溫恒濕試驗箱的加濕方式一般采用濕汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕能力，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時可以輕易實現強制加濕。恒溫恒濕試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝聚析出，這樣就降低了濕度。

5. 空氣循環系統：恒溫恒濕試驗箱的空氣循環系統一般有離心式風扇和驅動其運轉的電機構成。它提供了恒溫恒濕試驗箱內空氣的循環。

6. 傳感器系統：恒溫恒濕試驗箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應用較多的是鉑電組和熱電偶。