恒温恒湿试验箱加湿的过程实际上就是提高水汽分压力，最初的加湿方式就是向试验箱壁喷淋水，通过控制水温使水表面饱和压力得到控制。箱壁表面的水形成较大的面，在这个面上向箱内通过扩散的方式向箱内加入水汽压使试验箱中相对湿度升高，这一方法出现在上世纪五十年代。由于当时对湿度的控制主要是用水银电接点式导电表进行简单的开关量调节，对于大滞后的热水箱水温的控制适应性较差，因此控制的过渡过程较长，不能满足交变湿热对加湿量要求较多的需要，更重要地是在对箱壁喷淋的时候，不可避免地有水滴淋在试品上对试品形成不同程度的污染。同时对箱内排水也有一定的要求。这一方法很快就被蒸汽加湿和浅水盘加湿所取代。但是这一方法还是有一些优点。虽然它的控制过渡过程较长，但系统稳定后湿度波动较小，比较适合做恒定湿热试验。另外在加湿过程中水汽不过热不会增加系统中的额外热量。还有，当控制喷淋水温使之低于试验要求的要点温度时，喷淋水具有除湿作用。
    恒温恒湿试验箱除湿的方法目前运用得最为广泛有两种，一是冷冻除湿法，另一种是固体吸湿剂除湿法。前者是将空气中的水汽冷凝在表冷器上形成水或霜。由于湿热箱的试验过程通常较长，表冷器结霜会影响除湿效果，一般应尽量避免这种现象发生，为使表冷器不至于结霜，应当将表冷器的温度控制在0℃以上。这时箱内湿度用露点描述时，其露点温度约为5～7℃。这一露点温度已能满足现行的试验方法的要求，同时使用十分方便，因此运用最广。当要求更低的露点时，通常采用固体吸湿剂进一步吸湿剂。这类吸湿剂的表面水汽压力在几百至几十个PPm数量级上，可获得-70℃左右的露点温度。这种方法使用很不方便或购买专门的设备十分昂贵。只有在一些有特殊要求的试验时才被采用。如对内燃机在低温或做运行试验的低温箱时，要求对箱内补充大量空气供燃油燃烧时使用。为防止新空气中的水汽在低温箱的蒸发器大量结霜影响制冷，需要用固体吸湿原理制成并能连续运行的转轮除湿机。目前这种除湿机的商品价格十分昂贵。