高低温试验箱制冷循环采用的是逆卡若循环，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成：
1. 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，之后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。
2. 后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功，这时制冷剂温度降低。
3. 后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热，使被冷却物体温度降低。
4. 此循环周而复始从而达到降温之目的。
高低温试验箱制冷系统的设计应用能量调节技术，既能保证制冷机组正常运行，又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节，使制冷系统保持在佳的运行状态。采用平衡调温(BTC),既在制冷系统在连续工作的情况下，控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，终达到一种动态平衡。
