高溫箱：內置電加熱模塊（如鎳鉻合金加熱管）和高溫風機，負責提供 - 20℃至 200℃（部分設備可達 300℃）的高溫環境，通過熱輻射與強制對流維持腔內溫度穩定。

低溫箱：采用壓縮式制冷循環（配備壓縮機、冷凝器、蒸發器及制冷劑），可實現 - 70℃至 - 10℃的低溫環境，通過冷風循環保持低溫均勻性。

測試箱：作為樣品實際承受沖擊的區域，其兩側分別與高溫箱、低溫箱通過氣動閥門隔離，內部安裝溫度傳感器與氣流攪拌裝置，確保樣品周圍溫度快速跟隨沖擊指令變化。

樣品轉移機構：由伺服電機驅動的導軌式機械臂或升降平臺構成，可在 10 秒內（部分高級設備≤5 秒）將樣品從高溫箱 / 低溫箱轉移至測試箱，或在測試箱內切換與高低溫箱的連通狀態，最大限度減少溫度過渡時間。

高溫箱通過 PID（比例 - 積分 - 微分）算法控制加熱功率：當腔內溫度低于設定值時，加熱模塊滿功率運行；接近目標值時，功率線性降低，配合風機的強制對流（風速可達 2~3m/s），使溫度均勻性控制在 ±2℃以內。

低溫箱采用二元復疊制冷技術（針對 - 60℃以下低溫）：一級壓縮機將中溫制冷劑（如 R404A）壓縮，通過冷凝器散熱后驅動二級壓縮機，將低溫制冷劑（如 R23）壓縮至更低溫度，經蒸發器吸熱后為低溫箱供冷，同時通過溫度傳感器實時反饋，避免溫度過沖。