高精密恒温恒湿系统的冷源设备可以根据实际需求采用各种不同的型式。采用直接蒸发式机组可以在同一设备内实现冷源与空气处理功能，包括风冷直接蒸发式机组和水冷直接蒸发式机组。目前的柜式恒温恒湿机组大部分均采用这2种方式，在精度和控制要求不高的场合（如±0.5 ℃），可以直接采用这种机组。
采用直接蒸发式机组时，由于风系统的隋性小，机组启停时系统温湿度变化非常剧烈，这就对控制系统的调试提出了更高的要求。因此当系统较大、精度要求较高时，一般推荐采用风冷冷水机组或水冷冷水机组制备冷水作为冷源，并单独设置空气处理机组。
需要注意的一点是，无论选择哪种型式的冷源，一般都需要其在全年具有制冷能力，包括过渡季和冬季。当采用风冷型机组时，需要考虑当地的冬季室外温度，尤其是北方地区，保证冷凝压力在合理范围内。对可靠性要求较高的场合，还应考虑冷源的备用问题。
高精密恒温恒湿系统的热源根据需要可以选择热水、蒸汽或电加热等型式,根据控制要求可采用一级或多级加热。对于精调加热器，应选择调节性能较好的电加热器。