用恒温恒湿机组处理空气时，不仅可以降温、降湿或者升温、加湿，而且可以使被调房间的温度、湿度自动控制在一定的范围， 所以多为生产工艺性空气调节所采用。

恒温恒湿空调系统是指对温度湿度洁净度要求空调系统  。
恒温恒湿空调系统由控制器、人机界面、变频器、温度传感器，温湿度传感器，水阀执行器、风阀执行器、高温断路器、风压开关等组成。

恒温恒湿空调机组，一般是将制冷系统的蒸发器(翅片管式)，装在被处理空气的通道中，利用制冷剂的直接蒸发来冷却空气。当空气流过蒸发器的外表面时，在被冷却的同时，含湿量也降低。为了保证被调节房间所要求的相对湿度，在空调器中设有加湿器。加湿器是一个盛有水的小容器，内有电极加热器，使水受热汽化成水蒸气，以增加所处理空气的含湿量。此外，在空调器中还装有电加热器，可对空气进行干式加热，用以改变空气的温度，或者在冬季用来供热。恒温恒湿机组的适用范围是。温度20～25±1℃，相对湿度(50～70)±10%，它的制冷量大小不等，一般在7～116kW左右，风量在1000～17000m3/h，均采用自动控制。

工业恒湿恒湿机系统的运作是通过三个相互联系的系统：
1.制冷剂循环系统
蒸发器中的液态制冷剂吸收空气的热量（空气被降温及除湿）并开始蒸发，制冷剂与空之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦*蒸发变为气态，后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加）,气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体。通过膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

2.空气环系统
风机负责将空气从回风口吸入，空气经过蒸发器（降温、除湿），加湿器，电加热器（升温）后经送风口送到用户需的空间内，送出的空气与空间内的空气混合后回到回风口。
3.电器自控系统
电器自控系统包括电源部分和自动控制部分。
（1）电源部分通过接触器，对压缩机、风扇、电加器器，加湿器等供应电源；
（2）自动控制分部分又分为温、湿度控制及故障保护部分。

有空调精度要求的系统宜采用全空气定风量空调系统。目前主要采用两类系统形式：采用恒温恒湿空调机组（自带制冷机）的全空气系统和以冷冻水作介质的全空气系统。 

恒温恒湿空调机组宜用在精度Δt=±1℃，Δφ=10%的空调房间内。在夏季，机组对湿度的控制能力较低，因此机组冷量的调节一般只有两档或三档。因此只适用于湿负荷变化比较小的空调房间。如果空调房间对湿度控制要求不高，这种机组可用于温度控制要求较高（如±0.5℃）的场合。但如果恒温恒湿空调机组采用变频控制压缩机的转速，则湿度的控制精度可达到±2%。
全空气系统。

以冷冻水作冷却介质的定风量全空气系统的恒温恒湿空调系统都采用再热式系统。在夏季，通过调节再加热量以控制温度，调节空气冷却设备的冷量以控制湿度。空气冷却设备如采用表冷器的系统，适宜用于湿度变化不大的场合。全年湿度变化较大或湿度控制精度较高的场所，热湿处理设备宜采用喷水室。喷水室都是开式的，当冷冻水系统主要用于喷水室设备，冷冻水系统可以是开式的；当系统中既有喷水室又有表冷器、风机盘管等设备，冷冻水系统应当优先采用闭式系统。