上海恒温恒湿试验箱系统的运行是通过三个互相的系统：冷媒水循环系统、空气水循环系统、电器设备自动控制系统。

　　一、冷媒水循环系统：

　　空调蒸发器中的液态冷媒吸收空气的热能(空气被变凉及抽湿)并开始挥发，冷媒与空气之间形成一定的温度差，液态冷媒亦完全挥发转变成汽态，后被制冷压缩机呼吸并缩小(压力和温度增加),汽态冷媒通过冷却器(风冷式/水冷散热)吸收热能，凝固成液体。通过空调膨胀阀(或毛细管)节流后变为超低温底压冷媒进入空调蒸发器，完成冷媒循环过程。

　　二、空气水循环系统：

　　上海恒温恒湿试验箱排风机负责将空气从回风口呼吸，空气经过空调蒸发器(变凉、抽湿)，空气加湿器，电加热器(提温)后经送风口送至用户需的空间内，送出去的空气与空间内的空气相混后返回回风口。

　　三、电器设备自动控制系统：

　　上海恒温恒湿试验箱包括开关电源部分和自动控制系统部分。开关电源部分通过交流接触器，对制冷压缩机、电扇、电加器器，空气加湿器等生产商开关电源。自动控制系统分部分又分成温、环境湿度控制及常见故障保护部分：温、环境湿度控制是通过温、湿度控制器，将送风的温度湿度与用户设置的温湿度作对比，自启动制冷压缩机(变凉、抽湿)，空气加湿器，电加热器(提温)等部件，实现三恒系统的自动控制系统常见故障保护控制是通过压力保护、延时器、汽车继电器、过压保护等互相组合达到，对制冷压缩机，排风机，空气加湿器等部件进行常见故障保护的控制。