小型环境恒温试验箱通常采用高强度铝合金或优质不锈钢板作为外壳材质。铝合金材质具备质量轻、强度高、导热性能良好的优势，能有效减轻整体重量，便于移动与安置，同时利于热量的均匀散发，避免局部过热。不锈钢板则以其耐腐蚀性能脱颖而出，尤其在一些涉及化学试剂、高湿度环境的测试场景中，可确保箱体长期使用而不生锈，维持外观与结构完整性。外壳表面多经过精细的拉丝、磨砂或烤漆处理，既提升美观度，又增强耐磨性，防止日常刮擦损伤。

箱体内置高强度的碳钢或铝合金框架，用以支撑加热、制冷元件，风道系统以及样品架等关键部件。框架结构经过精密设计与优化，依据力学原理合理分布支撑点，确保在承受各部件重量及运行振动时，仍能保持稳固，不发生变形、扭曲。例如，采用桁架式或蜂窝式框架布局，可在减轻自身重量的同时，最大限度地提高承载能力，为内部复杂的温控制系统提供坚实可靠的依托。

加热元件多选用低功率、高发热效率的镍铬合金丝或 PTC 陶瓷发热体。镍铬合金丝发热稳定，可通过精确控制电流大小来调节发热量，满足不同升温速率需求；PTC 陶瓷发热体则具有自限温特性，当温度升高到一定程度后，电阻增大，功率自动降低，能有效防止过热，确保温度安全可控。制冷方面，常采用小型全封闭压缩机搭配高效热交换器，压缩机依据制冷需求适时启动与停止，热交换器通过优化的翅片结构设计，加速热量交换，迅速带走箱内热量，实现精准降温，二者协同运作，可精准维持箱内温度在设定范围内，如 0℃ - 50℃，误差控制在极小幅度，满足精密测试要求。

风道系统设计是保障温度均匀性的关键。小型试验箱内一般布置有蛇形或环形风道，风道内壁光滑，减少气流阻力，确保气流顺畅流通。搭配小型静音风机，风机转速可精准调控，促使空气在箱内形成稳定的循环流场。例如，采用离心式风机，可将空气沿径向甩出，经过风道引导，均匀吹向箱体各个角落，使试件无论置于何处，都能被均匀受热或冷却，避免出现局部温度差异，为微小试件提供一致的恒温环境。

箱内配备多层可拆卸、可调节高度的样品架，以适应不同尺寸小型试件的测试需求。样品架采用不锈钢丝或铝合金型材制成，具有良好的导热性能，利于试件与周围恒温空气充分热交换。每层样品架间距可按需调整，方便放置高矮各异的试件，如在测试多层电路板时，可根据电路板层数与厚度合理安排间距，确保每层电路板都能处于理想的恒温区间，提高测试效率与准确性。

样品架与箱体内部框架之间设有弹性缓冲装置，如橡胶垫或弹簧，既保证样品架安装牢固，在试验箱运行振动时不会移位、晃动，又能缓冲因风机运转、制冷制热切换等带来的轻微振动，防止对微小、脆弱的试件造成损坏。此外，样品架的边角多做圆润处理，避免刮伤试件，方位呵护测试样品。

箱门与箱体之间采用高性能橡胶密封条密封，密封条截面呈特殊形状，如燕尾形或 P 字形，在箱门关闭时能紧密贴合，有效阻隔外界空气侵入，防止箱内恒温环境被破坏。同时，密封条具备良好的弹性恢复能力，多次开合后仍能保持密封性能，确保长期使用的密封性。此外，箱门还配备多点锁扣装置，确保关闭时紧密压实密封条，进一步强化密封效果，为维持稳定的恒温环境筑牢防线。

箱体壁内填充高效隔热材料，如聚氨酯泡沫或真空绝热板。聚氨酯泡沫具有极低的导热系数，能有效阻挡热量传导，减少箱内外热量交换；真空绝热板更是凭借内部接近真空的环境，极大限度地降低热传递效率，维持箱内温度稳定。通过多层复合隔热结构设计，如内外金属板夹裹隔热材料，可使小型试验箱在长时间运行中，能耗显著降低，恒温效果，满足节能与性能的双重需求。