人工氣候室一般由控制室、空氣處理室和環境實驗室三部分組成。控制室由控制各類環境因素的調控和顯示裝置組成，顯示裝置指示各類環境因素的設定值，對比傳感器采集得到的數值，反饋控制調控裝置，進而達到控制室內環境的目的；空氣處理室內裝有空氣過濾器、熱源、冷源、除濕器、加濕器等設備，這些設備按控制室內調節器的指令動作；環境實驗室內裝有電光源和監測光、溫度、濕度、氣體成分等因素的感應元件，并與顯示裝置相連接，將各感應到的實際值傳給控制室的調控裝置中進行偏差識別。按此路線反復循環使環境實驗室中的實際值與顯示裝置中的設定值相同。
人工氣候室常用于研究環境條件對生物生命活動的影響，也可用于某些生物的栽培、馴化、育種等工作。其規模及可控條件則根據需要確定。小型的稱“人工氣候箱”。
發展歷史
1949 年6 月，美國著名植物學家、園藝學家溫特（F.W.Went）教授在加利福尼亞的帕薩迪納主持建造了*一座植物人工氣候室。人工氣候室的出現給生物學領域帶來了一場革命性的改變，大大加快了生物研究的進程， 引起了世界各國的高度重視。隨后，近20個國家相繼建立了不同規模、類型的人工氣候室(箱)。其中發展快的是日本，各類人工氣候室約有70余座；人工氣候箱已普及到日本各個府、縣的農技站。
我國人工氣候室的監測和控制研究起步比較晚，但是發展速度較快。1969 年，中國科學院上海植物生理研究所建成大型植物人工氣候室，有自然光照室和人工光照室，共 25 間。此外，中國還生產了幾種類型的人工氣候箱，這是我國出現的早的人工氣候室，可進行特定環境情況下的植物、微生物方面的研究。然而相比于國外的技術水平，我國的人工氣候室研究仍處于初級階段。
目前市場上出售的人工氣候室，大多數采用的是傳統的模擬電路與小規模數字電路，一般測量點到控制器的連接方式為點到點方式，采集節點與控制器之間的需要復雜的接線、布線繁瑣，并且抗干擾能力較差，工作不穩定，導致系統測試精度低。隨著無線通信技術的發展，人們開始將無線通信技術應用于農業生產包括人工氣候室的監控系統中，在國外已經有很多應用成功的例子。但是目前絕大多數的應用只是簡單地使用了無線連接代替小部分的有線連接，所以無線傳感器網絡的優勢將勢必是人工氣候室測控系統的發展方向。
