高低温试验室的制冷工作原理是采用逆卡若循环，该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成。制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力，消耗了的功使排气温度升高制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。此循环周而复始从而达到降温的目的。高低温试验室采用平衡调温（BTC），既在制冷系统在连续工作的情况下，控制系统根据设定的温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，zui终达到一种动态平衡。