空氣與水之間的濕熱交換取決于邊界層與其上方空氣之間的溫差，而濕交換及由此而引起的潛熱交換取決于二者之間水蒸汽分子的濃度差或分壓力差。濕熱原理通過電加熱水，使水槽內產生蒸汽，蒸汽通過噴霧管進入濕熱箱，對箱內空氣進行加濕。

高低溫交變濕熱箱有濕熱交換的原理

   當使空氣經過敞開的水面時候，應當在高低溫交變濕熱箱中與水表面發生的熱濕交換。按照其水溫的不同，可此發生濕熱交換;也可能有濕熱的交換，又能夠進行濕交換，同時還有使得潛熱交換。濕熱交換是在空氣與水之間所測的存在的溫差，因此在導熱、對于氣流和輻射作用而換熱的，而潛熱的交換是空氣中水蒸汽蒸發（或凝結）而進行吸收（或放出）汽化潛熱的結果。總的熱交換量是為顯熱交換量與潛熱交換量的代數和。

   空氣與水面直接接觸時，在貼近的水面上，是由于水分子作的不規則運動的結果，所形成了一個溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界層，且于水蒸汽分子的濃度或水汽分子壓力所取決于邊界層的飽和空氣溫度。

   如果高低溫交變濕熱箱邊界層的溫度則是高于其上空空氣的溫度，則是由于邊界層向空氣傳熱;反之則由空氣的邊界層進行傳熱。如果邊界層內水蒸汽分子濃度大于其上空空氣的水蒸汽分子濃度（即邊界層的水蒸汽分壓力大于空氣的水蒸汽分壓力），則是空氣中的水蒸汽分子數將會增加;反之則會將其減少。前者稱為“蒸發"，后者也稱為“冷凝"。在蒸發過程中，邊界層中減少了的水汽分子由水面躍出的水分子補充;在冷凝過程中，邊界層中過多的水汽分子將回到水面。