具有制热和制冷两种功能,因此比单一的功能的烤箱、烘箱结构上要更复杂。高低温湿热交变试验箱结构大体上可以分为5部分，它们分别是制冷系统、制热系统、控制系统、温度监控系统和空气循环系统。
1、制冷系统
要想试验箱内处在低温状态，制冷系统必不可少。制冷系统是高低温湿热交变试验箱的关键部分之一，试验箱的制冷方式通常可分为机械制冷和液氮辅助制冷两种。机械制冷是采用蒸汽压缩式制冷，它们主要由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成，由于我们试验的温度低温要达到-55℃，单级制冷难以满足满足要求，因此综合试验箱的制冷方式一般采用复叠式制冷。液氮制冷主要是利用液氮由液态变成气态时吸收大量热量的原理来实现快速降温的。实际应用过程中，液氮制冷通常作为压缩机机械制冷补充来使用，如在快速变温试验箱采用液氮喷雾作为补充，来实现快速降温的效果。
2、制热系统
相对制冷系统而言，高低温湿热交变试验箱的加热系统比较简单。它主要有大功率电阻丝组成，由于试验箱要求的升温速率较大，因此试验箱的加热系统功率都比较大，而且在试验箱的底板也设有加热器。
3、控制系统
控制系统不容置疑的成为了高低温湿热交变试验箱的，控制系统决定了试验箱的升温速率、、是否有程序控制等重要指标。现在高低温湿热交变试验箱的控制器大都采用PID控制，也有少部分采用PID与模糊控制相组合的控制方式。
4、温度监控系统
高低湿试验箱的温度监控主要依靠温度传感器，通过传感器感应箱内温度传达实时信号给控制系统，从而达到预定温度。温度传感器应用较多的是PT100和热电偶。
5、空气循环系统
空气循环系统一般有离心式风扇和驱动其运转的电机构成。它提供了试验箱内空气的循环。