冷热一体控温机的内部配置上面，机组内不只有电加热组件，还会有压缩制冷组件。冷热一体控温机具有广泛的控制温度，如果采用导热油为传热媒体，冷热两用控温机的高温度可以达到350℃，低温度可以达到零下120℃，无需更换传热介质就可以实现温度的较大范围变化。冷热控温机在化工反应以及材料测试行业的使用非常普遍，可以满足不同生产工艺的需求。
冷热一体控温机是由导热油、循环泵、加热管、冷却换热器、制冷系统、温度控制系统、管路及机架构成的。导热油在机组的热媒体管路以及被控温设备的换热器之间进行流动，例如模具的流道、辊筒内的热流道、反应釜夹套或盘管等等，循环泵浦、导热油管路、加热装置以及冷却装置构成了热媒体的基本回路。
通常情况下，冷热一体控温机中导热油被油泵不断泵出，成为具有动能的流体，导热油流经加热器、冷却装置，并到达被控温设备，在和被控温设备发生热交换后，流回到机组内进入下一次循环。