快速溫度變化試驗機屬于恒溫恒濕試驗箱的一種，其降溫速度相對普通恒溫恒濕試驗箱來說要快很多，恒溫恒濕試驗箱的溫度變化速率比較平穩，可以以每分鐘1℃~3℃的速率平穩的進行升降溫，而快速溫度變化試驗機的升降溫速率可以達到每分鐘2℃~15℃，特殊情況下高可以做到30℃的降溫速率。

快速溫度變化試驗機的溫度變化是非線性的變化，恒溫恒濕的溫度變化則是比較接近線性的變化。快速溫度變化試驗機可以用于對溫度變化速率要求非常高的材料試驗，恒溫恒濕箱則可以用于溫度平緩變化的試驗。在模擬自然氣候環境時，恒溫恒濕試驗箱更符合實際情況，其溫度變化每分鐘1℃~3℃，是接近于自然的環境溫度變化的。快速溫度變化試驗機的溫變速率不固定，降溫速率在每分鐘2℃~15℃。

快速溫度變化試驗機由于其溫變速率高，常常被用于一些溫差較大的環境試驗物品測試，例如汽車的發動機，內部溫度和外界溫度差異過大，就需要使用快速溫度變化試驗機來檢測其性能穩定性。快速溫度變化試驗機能夠在及短的時間里檢測出試驗物品因熱脹冷縮帶來的性能變化，也常常作為物品的老化測試。