快速溫度變化試驗箱通過制冷與加熱系統(tǒng)，在同一試驗空間內實現(xiàn)溫度快速變化。制冷系統(tǒng)采用壓縮機組制冷，利用制冷劑的相變吸收熱量，實現(xiàn)降溫。加熱則通常依靠電加熱系統(tǒng)，使箱內溫度升高。其溫度變化是一個相對漸進的過程，雖速度快，但不是立刻完成。

冷熱沖擊試驗箱分兩箱式和三箱式。兩箱式設有高溫箱和低溫箱，試件通過吊籃等裝置在兩箱間快速轉移，實現(xiàn)溫度沖擊。當試件從高溫箱轉移至低溫箱，立刻暴露于低溫環(huán)境，反之亦然。三箱式增加中間箱，試件先置于中間箱，高溫或低溫空氣從高溫箱或低溫箱進入中間箱包圍試件，實現(xiàn)快速升降溫。

相比快速溫度變化試驗箱，冷熱沖擊試驗箱是通過試件在不同溫度箱體間轉移，使試件經歷急劇的溫度變化，這種溫度變化更具沖擊性。