人工氣候箱跟光照箱一樣，能夠提供模擬的自然環境，如合適的溫度、濕度、光照度等等，為植物的生長提供的環境。另外，人工氣候箱的各個參數可以由人工自由設置，免去了自然環境不可控制的煩惱。溫濕度控制是人工氣候箱系統的主要作用，溫濕度控制的同時，我們可以用溫濕度自記儀進行測定，隨時了解人工氣候箱內的溫度以及濕度變化。

當溫度低而加熱的時候,水分蒸發,氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結的水分會蒸發而增加內部的濕度;當溫度高而制冷的時候又會使經過制冷器的氣流濕度下降而使整個箱體的濕度下降;同樣當濕度低而加濕的時候,外部的冷或者熱濕氣又會改變內部的溫度,而濕度高除濕時又必然會導致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強耦合的。而且不同規格的箱體溫度和濕度的耦合程度是不一樣的。另外有時候氣候箱要求溫濕度多段循環控制,前后兩段溫濕度是不一樣的,而氣候箱溫濕度控制的數學模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性,要達到上升速度快、過渡時間短、且超調小的目的,一般的控制方法很難奏效。