恒溫恒濕試驗箱加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現強制加濕。
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結析出，這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環利用的干燥進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內，如此反復循環進行除濕。
按照試驗要求不僅要求設備有溫度的控制，同時還要進行濕度控制，過程具體如下：
恒溫恒濕箱的升溫
恒溫恒濕試驗箱升溫過程試驗箱內的升溫主要是采用大功率電阻絲，由于試驗箱要求的升溫速率較大，因此試驗箱的加溫度系統分為加濕和除濕兩個子系統；
恒溫恒濕箱的降溫
恒溫恒濕箱的加濕過程
恒溫恒濕試驗箱加濕的過程實際上就是提高水汽分壓力，最初的加濕方式就是向恒溫恒濕試驗箱壁噴淋水，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，這一方法出現在上世紀五十年代。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。
現在大部分恒溫恒濕試驗箱采用前一種蒸汽加濕法除濕方式法，后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0℃以下。若適用于有特殊要求的場合，費用會較貴。
