恒溫恒濕機由制冷系統、制熱系統、加濕系統、風循環系統和控制系統組成。
制冷系統由壓縮機、換熱器、膨脹閥、干燥過濾器和室外冷凝器組成。
制熱系統一般是由PTC陶瓷加熱管、翅片加熱管、蒸汽、熱水等組成。
空調的制冷系統和制熱系統是不能同時啟動的，恒溫恒濕機的控制邏輯卻與空調不同，制冷和制熱系統可以同時啟動。壓縮機啟動制冷，室內的溫度不斷下降，當溫濕度傳感器感應到室內溫度即將超過設定溫度值的時候（一般是與設定值偏差0.3℃）制熱系統隨即啟動，以熱量抵消壓縮機產生的多余冷量，使室內溫度始終恒定在設定值的附近。
