溫度沖擊試驗箱采用逆卡若循環，兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。其過程如下：制冷劑經壓縮機壓縮較高的壓力，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。后制冷劑經閥絕熱膨脹做功，這時制冷劑溫度降低。zui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。此循環周而復始從而達到降溫的目的。
為了保證溫度沖擊試驗箱降溫速和zui低溫的要求，溫度沖擊試驗箱采用谷輪半封閉壓縮機所組成的二元復疊式水冷制冷系統。復疊式冷系統包含一個高溫制冷循環和一個低溫制冷循環，其連接容器為蒸發冷凝器，蒸發冷凝器是也到能量傳遞的作用，將工作室內熱能通過兩級制冷系統傳遞出去，實現隆溫的目的。制冷系統的設計應用能量調節技術，一種行之有效的處理方式既能保證在制冷機組正常運行的情況下又能對制冷系統的能耗及制冷量進行有效的調節，使制冷系統的運行費用和故障率下降到較為經濟的狀態。
溫度沖擊試驗箱空氣調節方式：強制通風內平衡調溫法。該方法即指在制冷系統連續工作的情況下，控制系統根據設定之溫度點通過PID自動運算輸出的結果去控制加熱器的輸出量，zui終達到一種動態平衡。
1、空氣循環裝置：內置空調間、循環風道及長軸離心式通風機，使用的制冷機和能量調節系統，通過通風機進行有效的交換，達到溫度變化之目的。通過改善空氣的氣流，提高了空氣流量及與加熱器和空氣表冷器的熱交換能力，從而大幅改善了試驗箱的溫度均勻度。
2、加熱方式：鎳鉻合金絲電加熱器；
3、空氣冷卻方式：多級膜片式空氣熱交換器
