高低溫箱可以實現(xiàn)高溫、低溫的變化環(huán)境，用來檢測試驗樣品在高溫、低溫的環(huán)境下所發(fā)生的性能變化，比如由熱脹冷縮引起的老化反應(yīng)，像龜裂、變形、掉色、表皮剝離等現(xiàn)象就屬于老化現(xiàn)象。高低溫試驗箱中的核心部分在于加熱和制冷系統(tǒng)，其中制冷系統(tǒng)是比較有技術(shù)含量的。高低溫箱中的制冷方式采用的是蒸氣壓縮制冷，比較容易實現(xiàn)而且經(jīng)濟實惠。
高低溫箱的制冷系統(tǒng)原理就是利用了蒸氣壓縮制冷的方式，采用氟利昂等液體來作為蒸發(fā)液，通過蒸發(fā)發(fā)的方式將物體表面的熱量帶走，從而實現(xiàn)制冷過程。經(jīng)膨脹閥節(jié)流進入蒸發(fā)器的液體，從周圍物體中吸取蒸發(fā)潛熱而蒸發(fā)，蒸發(fā)后變成低溫低壓氣體被制冷壓縮機吸入，經(jīng)壓縮機壓縮后變成高溫高壓氣體進入水冷或風(fēng)冷冷凝器，在其中冷卻成高壓液體，再經(jīng)膨脹閥進入蒸發(fā)器。如此往復(fù)循環(huán)，從低溫處吸熱實現(xiàn)制冷，再將熱量從高溫處釋放出來。整個過程就被稱為蒸氣壓縮制冷過程。
高低溫箱的制冷過程分為四個部分：蒸發(fā)過程、壓縮過程、冷凝過程、節(jié)流過程。這四個過程不斷循環(huán)，從而達到制冷的目的，期間會利用到壓縮機、換熱器、管路及附件等重要部件，這些部件組成了一個完整的制冷系統(tǒng)。目前制冷系統(tǒng)可以控制的最低蒸發(fā)溫度可以達到-30℃~-40℃，這也是高低溫箱和恒溫恒濕試驗箱最低溫度可達-40℃的原因。
另外，高低溫箱進行制冷的時候，有時還會使用液氮輔助制冷，其工作原理是液氮的揮發(fā)能夠帶走大量的熱量，能夠?qū)?yīng)一定的飽和蒸汽壓力。
