恒温恒湿机具有制冷、制热、除湿和加湿功能，可以在一定的范围内对室内进行精度较高的温度和湿度调节。应用在对温湿度要求较高的精密机械车间、计算机房、程控机房、珍贵文物库房、精密电子和光学生产车间等场合。
恒温恒湿机有整体式和分体式两种结构。在制冷时，整体式用水冷却，又称水冷式;分体式用风冷却，又称风冷式。
恒温恒湿机由制冷系统、制热设备、加湿设备、通风系统以及电控系统组成。制热设备大多用陶瓷电加热器或电热竹式加热器，制热时较大的恒温恒湿机也有的用蒸汽加热器。加湿设备有电极式加湿器、电热式加湿器、蒸汽加湿器、超声波加湿器等几种，目前应用较多的是电极式加湿器和超声波加湿器。
水冷式恒温恒湿机的工作原理如图15-25所示，其制冷系统较简单，由压缩机、水冷冷凝器、蒸发器、膨胀阀等机器设备组成。
根据对空气处理要求的不同，制冷系统、电加热器和加湿器可以分别单独工作，也可以同时工作。恒温恒湿机的空气处理过程主要有以下几种:
(1)仅制冷系统工作时，空气温度与含湿量下降,相对湿度上升。
(2)仅电加热器工作时，空气含湿量不变,温度上升,相对湿度下降。
(3)仅加湿器工作时，空气含湿量和相对湿度上升，温度可以上升、不变或下降,取决于加热器的种类。如恒温恒湿机内为电热式或电极式加湿器，加湿时空气温度略有上升;如为超声波或离心式加湿器,加湿时空气温度基本不变;如为淋水加湿器，加湿时空气温度略有下降。
(4)制冷系统与电加热器同时工作，空气含湿量不变，温度上升还是下降取决于制冷量和电加热器功率。
(5)制冷系统与加湿器同时工作，空气温度下降，含湿量的变化取决于蒸发器的除湿量和加湿器的加湿量，通常是有所增加。
(6)电加热器与加湿器同时工作，空气温度上升，含湿量增加。
