冷热一体温度控制机使用合成导热油或适用于高低温环境循环流通液体作为热循环介质，电能作为加热热源，压缩机作为制冷冷源，采用加热和制冷双控制系统，在升温阶段加热系统进行升温直至达到目标温度。

接着制冷系统设置系统需要降温的Zui低温度，压缩机进行工作制冷直至达到系统Zui低使用温度。在系统出口温度进行恒温阶段，如果系统温度高于设定温度，加热系统停止工作，制冷系统将事先预冷好的循环介质流入加热系统，进行换热降温。

如果系统温度低于设定温度，制冷系统停止工作，加热系统进行间接性加热，可实现对被加热物件进行自动控温。利用高温循环油泵强制循环，将热能或冷量输送到用热或用冷设备继而返回重新继续加热或制冷的温度控制设备实现热量的连续递增或递减，使被加热物体温度升高或降低，达到加热恒温的工艺要求。

冷热一体温度控制机有两种设计方式，一种为直接加热制冷的工作方式，一种为直接加热间接冷却的方式。使用直接加热制冷的系统在升温阶段，直接使用加热系统进行加热；在降温阶段，直接将事先预冷的循环介质输送进加热系统中，实现快速降温的目的，一般适用于对降温速率较快精度要求不高的工作环境。

使用直接加热间接制冷的系统，在升温阶段，直接使用加热系统进行加热；在降温阶段，通过换热板换，将预冷的循环介质输送到换热板换冷侧，加热系统流经热侧，一般适用于对对温度控制精度较高的环境中。