冷熱一體控溫機的內部配置上面，機組內不只有電加熱組件，還會有壓縮制冷組件。冷熱一體控溫機具有廣泛的控制溫度，如果采用導熱油為傳熱媒體，冷熱兩用控溫機的高溫度可以達到350℃，低溫度可以達到零下120℃，無需更換傳熱介質就可以實現溫度的較大范圍變化。冷熱控溫機在化工反應以及材料測試行業的使用非常普遍，可以滿足不同生產工藝的需求。
冷熱一體控溫機是由導熱油、循環泵、加熱管、冷卻換熱器、制冷系統、溫度控制系統、管路及機架構成的。導熱油在機組的熱媒體管路以及被控溫設備的換熱器之間進行流動，例如模具的流道、輥筒內的熱流道、反應釜夾套或盤管等等，循環泵浦、導熱油管路、加熱裝置以及冷卻裝置構成了熱媒體的基本回路。
通常情況下，冷熱一體控溫機中導熱油被油泵不斷泵出，成為具有動能的流體，導熱油流經加熱器、冷卻裝置，并到達被控溫設備，在和被控溫設備發生熱交換后，流回到機組內進入下一次循環。