快速温变试验箱由制冷系统、加热系统、操控系统、湿度系统、空气循环系统和传感器系统等组成，所述体系分属电气和机械制冷两大方面。下面简略介绍几个首要系统的作业原理和作业进程。

1、制冷系统

制冷系统是快速温变试验箱的关键部分之一。一般来说，快速温变试验箱的制冷方法都是机械制冷以及辅助液氮制冷。机械制冷选用蒸气紧缩式制冷，该制冷方法是人工制冷中使用广泛而又经济的制冷方法之一。 蒸气紧缩式制冷型式有：（1）单级制冷；（2）多级制冷；（3）复合式制冷。蒸气紧缩式制冷系统首要由紧缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。因为试验时的温度低温要达到-50℃，单级制冷难以满足要求，因而快温变试验箱的制冷方法一般选用复合式制冷。

2、加热系统

快速温变试验箱的加热系统相对制冷体系而言，是比较简略的。它首要由大功率电阻丝组成。因为快速温变试验箱要求的升温速率较大（一般都要求在上升5℃/min），因而快温变试验箱的加热系统功率都比较大。

3、控制系统

控制部分是快速温变试验箱的中心，它决议了设备的升降温速率、精度等重要指标。现有快速温变试验箱的操控器大都选用PID操控，也有少部分选用PID与模糊操控相结合的控制方法。

4、湿度系统

湿度系统分为加湿和除湿两个子系统。 快速温变试验箱的加湿方法一般选用蒸气加湿法，即在设备内直接用电阻丝对水进行加热，从而使水蒸气来加湿。这种加湿方法加湿能力强，速度快，加湿操控灵敏，尤其在降温时简单实现强制加湿。可是设备内须注意保持清洁，否则简单造成加湿盘的污染。