恒溫恒濕空調機組也是一種柜式空調機組，但它可以精確控制室內的溫度和相對濕度，一般應用于工業生產。
圖書檔案保存、標準檢測等對溫濕度要求高的場合。和普通柜式空調機組相比，它不僅有蒸發器，加熱器（電加熱或熱水、燕汽盤管），還有加濕設備。由于功能多，控制精度高，其控制系統成本也較高。
恒溫恒濕空調機組一般為立柜式，有項部設置側吹風口直接往室內送風的直吹型，也有結構類似圖7-8通過頂部出風口送風的風管型。前者機組容量一般較小，可直接置于空調房間內使用。恒溫世濕空調機組的外形與立柜式冷風機組相差不大，有的廠家生產的這兩種產品為同一個機組構架，僅內部織成的部件有所不同。
當空氣流過恒濕恒濕空調機組蒸發器的外表面時，在被冷卻的同時，含濕量也降低。由于采用制冷劑直接蒸發冷卻空氣，蒸發溫度比空調冷凍水的平均溫度9.5℃（7℃供水、
12℃回水）約低23℃，因此除濕能力更強。為了保證被調節房間所要求的濕度，在機組中設有加濕器。加濕器多采用電機加濕器或電熱式加濕器，也有的采用濕膜加濕，用于濕度控制精度較低的場合。此外，在機組中還裝有電加熱器，可對空氣進行干式加熱，用以提高空氣的溫度和降低其相對濕度，或者在冬季用來供熱。有的恒溫恒濕空調機組設計成熱泵型，利用部分冷凝熱米對空氣進行加熱，可以節約2/3電加熱耗電量，但系統及控制更復雜一些。
恒濕恒濕空調器常用溫度的控制范圍一般為20~25℃士1℃，相對濕度為50%~70%
士10%。它的制冷量大小不等，一般在7~116kW左右，風量在1000~17000m/h，均采用自動控制。當制冷量較小時壓縮機采用全封閉活塞式或渦旋式，制冷量較大時采用半封閉活塞式。
圖7-9為某型號恒溫恒濕空調器原理圖。它包括制冷系統（壓縮機、冷凝器、毛細管、蒸發器）、電加熱器、加濕器及溫濕度自動控制元件等。圖中壓縮機6為半封閉活塞式，冷凝器7為水冷套管式，并裝有電磁給水閥。當壓縮機停轉時，電磁閥能自動關閉水源。加濕器4為電極式，是用三根銅棒或不銹鋼棒作為電極，按照一定距離和尺寸裝在瓷質容器中，以水作為電阻。由于水的電阻而產生熱量，水被迅速加熱而蒸發成水蒸氣，經出氣管送到需加濕的空氣中。這種加濕器內水位越高，通過的電流越大，產生的蒸汽量越多，因此可用改變溢流管位置高低的辦法來調節水位的高低，從而調節加濕量。蒸發器5的蛇形管用銅管制作，管外套有鋁制翅片。通風機3為雙聯離心式，轉速為960r/min，風量為3000m/h。
其工作原理是：夏季工作時，利用蒸發器把回風十新風混合空氣冷卻，然后再經過通風機加壓送至室內。通過室溫反饋用白動控制儀表控制
電加熱器，以保證室內溫度：用制冷系統中的蒸發器冷卻降濕，通過濕球濕度反饋控制壓縮機的停開，調節室內濕度及濕度。冬季用自動控制電加熱器加熱空氣，保證室內溫度；用室內濕球溫度反饋控制電極式加溫器調節室內相對濕度。
電極式加溫器不適用于含鹽量較低的水質，會產生加熱電流過小而加濕量不足的問題。
它運行一段時間以后電擊上水垢增多，導致電阻增大，也會影響其加溫量。相比而言，電熱
式加濕器依靠電加熱管加熱水產生蒸汽，對水質沒有要求，結垢的影響小一一些，但價格更高一些。
