恒温恒湿试验箱加湿方式一般采用蒸汽加湿法，即将低压蒸汽直接注入试验空间加湿。这种加湿方法加湿，速度快，加湿控制灵敏，尤其在降温时容易实现强制加湿。
除湿方式有两种：机械制冷除湿和干燥除湿。机械制冷除湿的除湿原理是将空气冷却到露点温度以下，使大于饱和含湿量的水汽凝结析出，这样就降低了湿度。干燥器除湿是利用气泵将试验箱内的空气抽出，并将干燥的空气注入，同时将湿空气送入可循环利用的干燥进行干燥，干燥完后又送入试验箱内，如此反复循环进行除湿。
按照试验要求不仅要求设备有温度的控制，同时还要进行湿度控制，过程具体如下：
恒温恒湿箱的升温
恒温恒湿试验箱升温过程试验箱内的升温主要是采用大功率电阻丝，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加温度系统分为加湿和除湿两个子系统；
恒温恒湿箱的降温
恒温恒湿箱的加湿过程
恒温恒湿试验箱加湿的过程实际上就是提高水汽分压力，最初的加湿方式就是向恒温恒湿试验箱壁喷淋水，通过控制水温使水表面饱和压力得到控制。箱壁表面的水形成较大的面，在这个面上向箱内通过扩散的方式向箱内加入水汽压使试验箱中相对湿度升高，这一方法出现在上世纪五十年代。由于当时对湿度的控制主要是用水银电接点式导电表进行简单的开关量调节，对于大滞后的热水箱水温的控制适应性较差，因此控制的过渡过程较长，不能满足交变湿热对加湿量要求较多的需要，更重要是在对箱壁喷淋的时候，不可避免地有水滴淋在试品上对试品形成不同程度的污染。
现在大部分恒温恒湿试验箱采用前一种蒸汽加湿法除湿方式法，后一种的除湿方法，可以使露点温度达到0℃以下。若适用于有特殊要求的场合，费用会较贵。
