恒温恒湿机除了调节空气温度以外，还具有湿度调节、除尘等功能。与普通空调相比，恒温恒湿精密空调要求能常年不停机地运行，因而其可靠性非常高。
恒温恒湿机的送风系统有多种选择。常见的有下送上回、上送下回、上送侧回等。
标准型的恒温恒湿机采用中效过滤装置来清洁室内空气。根据客户需要，可以选择亚高效的空气过滤器。(例如用于手术室等高洁净环境。)
恒湿恒湿机系统的运作是通过三个相互联系的系统:制冷剂循环系统、空气循环系统、电器自控系统;
制冷剂循环系统:
蒸发器中的液态制冷剂吸收空气的热量(空气被降温及除湿)并开始蒸发，制冷剂与空之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加),气态制冷剂通过冷凝器(风冷/水冷)吸收热量，凝结成液体。通过膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。
空气环系统:
风机负责将空气从回风口吸入，空气经过蒸发器(降温、除湿)，加湿器，电加热器(升温)后经送风口送到用户需的空间内，送出的空气与空间内的空气混合后回到回风口。
电器自控系统:
包括电源部分和自动控制部分。
电源部分通过接触器，对压缩机、风扇、电加器器，加湿器等供应电源
自动控制分部分又分为温、湿度控制及故障保护部分:
温、湿度控制是通过温、湿度控制器，将回风的温湿度与用户设定的温湿作对比，自动运行压缩机(降温、除湿)，加湿器，电加热(升温)等元件，实现恒温恒湿的自动控制
