冷熱沖擊試驗箱制冷循環均采用逆卡若循環，該循環由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成。其過程如下：制冷劑經壓縮機絕熱壓縮到較高的壓力，消耗了功使排氣溫度升高，之后制冷劑經冷凝器等溫地和四周介質進行熱交換，將熱量傳給四周介質。后制冷劑經閥絕熱膨脹做功，這時制冷劑溫度降低。然后制冷劑通過蒸發器等溫地從溫度較高的物體吸熱，使被冷卻物體溫度降低。此循環周而復始以此達到降溫之目的。
冷熱沖擊試驗箱就是一種模擬自然界溫度急劇變化的試驗設備，通過測試產品在溫度快速變化的過程中承受物理和化學方面的損害，從而發現產品潛在的質量問題并進而對其改進優化。冷熱沖擊試驗箱適用于金屬、塑料、航空、航天、橡膠、電子等材料行業。
冷熱沖擊試驗箱主要由以下幾部分構成：
1、冷凝器：把高溫高壓的氣體冷媒冷凝成常溫高壓的液體冷媒。
2、壓縮機：把低溫低壓的氣體冷媒壓縮成高溫高壓的氣體冷媒。
3、節流機構（毛細管或膨脹閥）：把常溫高壓的液體冷媒通過限流轉化成低溫低壓的氣液混合物。
4、蒸發器：利用蒸發吸熱原理使節流機構出來的冷媒轉化成低溫低壓的氣體冷媒，回到壓縮機。
5、油分離器：附屬保護配件，分離冷媒里的潤滑油直接送回壓縮機，保證壓縮機運轉時的潤滑油量。不讓潤滑油進到冷凝器和蒸發器，而影響換熱效果。
