低溫培養箱的制冷循環采用逆卡若循環，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達到較高的壓力，消耗了的功率使排氣溫度升高，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。后制冷劑經截流閥絕熱膨脹做功，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。此循環周而復始從而達到降低溫度的目的。
制冷系統的設計應用能量調節技術，既能保證制冷機組正常運行，又能對制冷系統的能耗及制冷量進行有效的調節，使制冷系統保持在*佳的運行狀態。采用平衡調溫(BTHC)，即通過制冷系統在連續工作的情況下，控制系統根據設定之溫度點通過PID自動運算輸出的結果去控制加熱器的輸出量，達到一種動態平衡。
低溫培養箱的效率高、能耗低，不僅促進節能，而且使用壽命長，可將噪聲降至更低限度，與傳統低溫設備相比，降溫時間減少40%以上。低溫培養箱控制器電路由溫度傳感器、電壓比較器和控制執行電路組成。可廣泛應用于低溫恒溫試驗、培養試驗、環境試驗等。
