恒溫恒濕機具有制冷、制熱、除濕和加濕功能，可以在一定的范圍內對室內進行精度較高的溫度和濕度調節。應用在對溫濕度要求較高的精密機械車間、計算機房、程控機房、珍貴文物庫房、精密電子和光學生產車間等場合。
恒溫恒濕機有整體式和分體式兩種結構。在制冷時，整體式用水冷卻，又稱水冷式;分體式用風冷卻，又稱風冷式。
恒溫恒濕機由制冷系統、制熱設備、加濕設備、通風系統以及電控系統組成。制熱設備大多用陶瓷電加熱器或電熱竹式加熱器，制熱時較大的恒溫恒濕機也有的用蒸汽加熱器。加濕設備有電極式加濕器、電熱式加濕器、蒸汽加濕器、超聲波加濕器等幾種，目前應用較多的是電極式加濕器和超聲波加濕器。
水冷式恒溫恒濕機的工作原理如圖15-25所示，其制冷系統較簡單，由壓縮機、水冷冷凝器、蒸發器、膨脹閥等機器設備組成。
根據對空氣處理要求的不同，制冷系統、電加熱器和加濕器可以分別單獨工作，也可以同時工作。恒溫恒濕機的空氣處理過程主要有以下幾種:
(1)僅制冷系統工作時，空氣溫度與含濕量下降,相對濕度上升。
(2)僅電加熱器工作時，空氣含濕量不變,溫度上升,相對濕度下降。
(3)僅加濕器工作時，空氣含濕量和相對濕度上升，溫度可以上升、不變或下降,取決于加熱器的種類。如恒溫恒濕機內為電熱式或電極式加濕器，加濕時空氣溫度略有上升;如為超聲波或離心式加濕器,加濕時空氣溫度基本不變;如為淋水加濕器，加濕時空氣溫度略有下降。
(4)制冷系統與電加熱器同時工作，空氣含濕量不變，溫度上升還是下降取決于制冷量和電加熱器功率。
(5)制冷系統與加濕器同時工作，空氣溫度下降，含濕量的變化取決于蒸發器的除濕量和加濕器的加濕量，通常是有所增加。
(6)電加熱器與加濕器同時工作，空氣溫度上升，含濕量增加。
