高低溫交變濕熱試驗箱的工作原理主要包括溫度控制、濕度控制、交變試驗以及控制系統的協同工作，具體如下：
一、 溫度控制：
1、加熱過程：加熱系統主要由空氣電熱絲、加熱控制系統、空氣循環等組成。一般采用鎳鉻合金電加熱絲直接加熱，在試驗箱工作時，循環風扇使箱內空氣產生對流，帶走加熱絲產生的熱量，進入工作室內，從而實現對箱內空氣的加熱。其控制系統通過微電腦調節，控制加熱絲的導通時間，使加熱熱量與損耗熱量達到動態平衡，實現精確控溫。例如，當溫度傳感器檢測到箱內溫度低于設定的溫度值時，控制系統會啟動加熱絲開始加熱，直到溫度達到設定值。
2、制冷過程：制冷方式通常為機械制冷以及輔助液氮制冷（在一些特殊要求的情況下），機械制冷采用蒸汽壓縮式制冷，主要由壓縮機、冷凝器、節流機構和蒸發器組成。制冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力，使排氣溫度升高，之后制冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換，將熱量傳給四周介質。接著制冷劑經節流閥絕熱膨脹做功，溫度降低，最后制冷劑通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低，如此循環往復，從而達到降溫的目的。
二、濕度控制：
1、加濕過程：常用的加濕方法有蒸汽加濕、淺水盤加濕等。蒸汽加濕可分為開啟式及密閉式，開啟式常用于中小型濕熱箱中，響應性較慢，濕度波動較大，但結構簡單可靠；閉式多用于大型人工氣候室中，蒸汽壓力大于大氣壓，在0.1～0.3MPa之間，無滯后，但結構復雜。例如，通過電加熱水使水槽內產生蒸汽，蒸汽通過噴霧管進入試驗箱，對箱內空氣進行加濕。
2、除濕過程：一般采用制冷系統的蒸發器進行除濕。當需要降低箱內濕度時，制冷系統運行，蒸發器表面溫度降低，使得空氣中的水蒸氣在蒸發器表面凝結成水滴，從而達到除濕的目的。
三、交變試驗
交變試驗是指試驗箱內的溫度和濕度按照設定的變化速率進行交替變化。該過程能夠模擬實際使用過程中產品可能遇到的各種環境條件，從而評估產品在這些條件下的性能和可靠性。交變試驗的周期和變化速率可以根據需要進行設定。
四、控制系統
控制系統是整個設備的核心部分，負責協調和監控各個子系統的運行。它采用先進的微處理器技術，通過軟件編程實現各種復雜的控制算法。一方面，接收溫度傳感器和濕度傳感器實時監測的數據，并與設定值進行比較，然后根據比較結果自動調節加熱、制冷、加濕、除濕等系統的運行，以保持試驗箱內的溫度和濕度穩定；另一方面，還具有安全保護功能，如過熱保護、過濕保護等，以確保設備的安全運行。
