恒温恒湿试验箱在低温高湿的情况下，由于加入的蒸汽与空气未充分混合，或者是与箱壁接触而出现局部冷凝，则不仅使加入的蒸汽量减少，而且还放出热量使箱内湿空气温度上升；加上前述的ε′＞ε，所以并非等温的加湿过程，箱内温度会有所升高。
恒温恒湿箱的蒸汽加湿采用的是，分开启式和密闭式。开式响应性较慢，常有滞后现象，故湿度波动较大，但结构简单可靠。闭式蒸汽压力大于大气压，在0.1～0.3MPa之间，无滞后，但需配有减压阀、电磁阀、泄水管等，结构复杂，多用于大型人工气候室中。开式多用于中小型湿热箱中。
空气与水面直接接触的热湿交换原理：当空气经过敞开的水面时，与水表面发生热湿交换。按其水温不同，可能仅发生显热交换；也可能既有显热交换，又能湿交换，同时还有潜热交换。显热交换是空气与水之间存在温差，因导热、对流和辐射作用而换热，而潜热交换是空气中的水蒸汽蒸发（或凝结）而吸收（或放出）汽化潜热的结果。总热交换量为显热交换量与潜热交换量的代数和。空气与水面直接接触时，在贴近水面上，由于水分子作不规则运动的结果，形成了一个温度等于水面温度的饱和空气边界层，且其水蒸汽分子的浓度或水汽分压力取决于边界层的饱和空气温度。
