超小型高低温试验箱能够保持高溫、超低温的转变自然环境，用于检验实验试品在高溫、超低温的自然环境下所产生的特性转变，例如由热涨冷缩造成的老化反映，像开裂、形变、褪色、外皮脱离等状况就归属于老化状况。超小型高低温试验箱中的关键一部分取决于加温和制冷机组，在其中制冷机组是较为有科技含量的。超小型高低温试验箱中的致冷方法选用的是蒸汽缩小致冷，很容易保持并且经济发展性价比高。 超小型高低温试验箱的制冷机组基本原理，就是说运用了蒸汽缩小致冷的方法，选用空调氟利昂等液體来做为挥发液，根据挥发发的方法将物块表层的发热量带去，从而实现致冷全过程。经空调膨胀阀节流阀进到空调蒸发器的液體，从周边物块中汲取挥发汽化热而挥发，挥发后变为超低温底压汽体被制冷机组吸进，经制冷压缩机缩小后变为超高压汽体进到水冷散热或风冷式冷却器，之中水冷却成髙压液體，再经空调膨胀阀进到空调蒸发器。这般往复式循环系统，从超低温处放热保持致冷，再将发热量从高溫处释放出。整个过程就被称作蒸汽缩小致冷全过程。
超小型高低温试验箱的致冷全过程分成四个一部分：挥发全过程、缩小全过程、冷疑全过程、节流过程。这四个全过程持续循环系统，进而超过致冷的目地，期内会运用到制冷压缩机、热交换器、管道及附注等关键构件，这种构件构成一个详细的制冷机组。现阶段制冷机组能够操纵的最少挥发溫度能够超过-30℃~-40℃，这都是超小型高低温试验箱和恒温恒湿设备环境试验箱低温达到-40℃的原因。
超小型高低温试验箱开展致冷的那时候，有时候还会应用液态氮輔助致冷，其原理是液态氮的蒸发可以带去很多的发热量，可以相匹配必须的饱和蒸汽压力。