温湿度试验箱的制冷系统为三大主要系统之一，另外两个系统分别是控制系统与加热系统。在设备中制冷系统是通过制冷循环来达到产品的制冷效果，从而实现降温的目的。
制冷系统是利用外界能量使热量从温度较低的物质或环境转移到温度较高的物质或环境的系统被称为制冷系统，它可分为蒸气制冷系统、空气制冷系统和热电制冷系统，当中的蒸气制冷系统又分为蒸气压缩式、蒸气吸收式及蒸气喷射式。它的主要部件是由制冷剂和四大机件，四大机件为压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，其制冷剂有很多种类，但现在多用的有氟里昂12与22、R410A等制冷剂。
温湿度试验箱还为了确保试验箱对降温速率和温度的要求，其制冷系统选用进口压缩机所组成的复叠式制冷系统，该制冷系统有匹配合理、可靠性高、使用维护方便等特点。除此之外它还有着节能设计，除了充分考虑制冷机组的安全保护与高效率的运用各环节以外，同一时间内也采取了多重节能的措施，就比如制冷系统的制冷量调节、气液旁路调节、蒸发温度调节等，可以在任何低温温度点恒温时，无需进行加热平衡，可使运行功率降低到一半。