三箱式分为预冷区、预热区和测试区，产品在测试时是放置在试验室。
1. 预热区：中央控制器从感温元件检测即时信号，与设定温度信号进行比较，得到比较信号，由仪表PID 逻辑电路输出信号，控制固态继电器的导通或关断的时间比例，调节加热器输出功率大小，从而达到自动控温的目的。
2. 预冷区：箱内温度状态由风道中的加热器、蒸发器以及风机的运作状态决定。经过膨胀阀节流流出的制冷剂进入运作室内蒸发器后，吸收运作室内的热量并气化，使运作室温度降低；气化后的介质被压缩机吸入并压缩成高温、高压气体进入冷凝器中被冷凝成液体，再经筛检程式，通过膨胀阀节流后，重新又进入运作室内蒸发器中吸热并气化，然后再被压缩机吸入压缩。如此往复运作，使运作室温度降到设置的温度要求。
3. 测试区：由仪表自动控制高低温气阀，在低温区或高温区之间切换，分别与高温箱或低温箱形成闭路空气循环系统，迅速达到试验的目标温度。试验箱内温度状态由风道中的加热器、蒸发器及风机的运作状态决定。试验箱运作室内采用强制轴流“散性”式回圈风运作，可以大大提高设备运行的波动度、均匀度等参数。
