快速溫變高低溫測試箱的升溫過程依賴加熱系統主動供給能量，原理相對直接。其加熱管（多為不銹鋼材質或合金加熱元件）通過電加熱方式將電能轉化為熱能，熱量經循環風機快速傳遞至測試箱內，使艙內溫度在短時間內快速升高。這一過程中，能量供給僅受加熱功率限制 —— 只要加熱管功率足夠（如部分設備加熱功率可達 10kW 以上），且循環風機能及時將熱量均勻擴散，升溫速率便可快速提升，甚至能輕松實現 30℃/min 的高速升溫。

制冷劑的物理特性進一步限制了快速溫變高低溫測試箱的降溫速率。無論是復疊式制冷使用的 R23（低溫級）與 R404A（高溫級），還是單級制冷使用的 R407C，其制冷效率均隨溫度降低而下降。當快速溫變高低溫測試箱從常溫（25℃）向低溫（如 - 60℃）降溫時，隨著艙內溫度降低，蒸發器與艙內空氣的溫差逐漸縮小，熱量交換效率隨之下降；同時，低溫環境下制冷劑的飽和蒸汽壓降低，壓縮機的吸氣壓力與排氣壓力差增大，制冷量會明顯衰減 —— 例如在 - 40℃時，制冷系統的實際制冷量可能僅為常溫下的 60%，直接導致降溫速率放緩。

盡管降溫速率存在天然制約，但行業已通過技術創新不斷縮小與升溫速率的差距。例如，部分快速溫變高低溫測試箱采用 “雙壓縮機并聯" 設計，在降溫階段可啟動雙壓縮機同時工作，提升制冷量；同時優化蒸發器結構，采用多通道翅片式設計，增大換熱面積，提升熱量吸收效率。此外，通過引入 “預冷技術"，在測試開始前提前降低制冷系統內部溫度，也能縮短低溫段的降溫耗時。