氙灯老化试验箱的制冷原理可以分为两部分来协同作用，一是对试验材料进行光降解测试，而是通过增加湿气和水喷淋的方式来对材料进行影响。光降解试验主要是通过增强光照强度来加速测试测试材料的老化情况，通过加湿或水喷也能够对材料造成影响，湿气的含量越高就越能对材料产生破坏。湿度对材料的耐候性和不褪色性的负面影响已被广泛认同。
自然气候中，太阳光辐射被认为是涂层老化的主要原因，窗玻璃下的曝露辐射原理是相同的。因此对于人工气候老化和人工曝露辐射而言，模拟太阳光辐射是至关重要的。氙弧辐射源经过两种不同的 光过滤系统之一来改变其产生的辐射光谱分布，分别模拟太阳辐射的紫外和可见光的光谱分布，模拟3mm厚的窗玻璃滤过后太阳辐射的紫外和可见光的光谱分布。
氙灯耐气候老化试验箱的设备工作流程原理是通过模拟光照、温度、湿度等综合作用于试验材料。光照强度、温度、湿度都采用P.I.D+S.S.R来控制。许多的物品在长期的光照条件下都会产生降解的情况，例如荧光灯、卤素灯以及其他发光灯源，等会对物品出现光降解的情况。氙灯耐气候老化试验箱所采用的光照主要是阳光中的破坏性光波，例如UV、可见光和红外光等等。在箱体内照射强度相当于夏季最强光照下的环境。
两种光谱的能量分布是描述滤光器滤过的光辐射在低于400mm波长紫外光范围的辐照度值和允许的偏差。此外CIE No.85中有波长至800nm的辐照度标准，因为只在该范围内，氙弧辐射能更好地模拟太阳辐射。
曝露设备在洒试过程中，由于氙弧和滤光系统的老化，辐照度可能会变化。这种变化尤其发生在对聚合物材料光化学影响*的紫外光范围。因此不仅要计量曝露的时间，而且要测量400nm以下的 波长范围或在规定波长例如340nm处的曝露辐射能，并将这些值作为涂层老化的参照值。
在作用上氙灯耐气候试验箱可以用于新材料的选择,改进现有材料或者评估材料组成变化后耐用性的变化等试验,设备通过将材料曝露在紫外线,可见光和红外光下,对材料的耐光性进行评测,它采用经过了过滤处理氙弧灯来产生与阳光具有最大吻合性的全阳光光谱,测试产品透过玻璃的阳光中的较长波长的紫外线和可见光的敏感度的最佳方式。
精确的模拟气候条件的各个方面对涂层的作用是不可能的。因此，在氙灯老化试验箱标准中用人工气候老化的术语来区别自然气候老化。氙灯试验箱标准中提到的模拟窗玻璃滤过的太阳辐射试验称为人工辐射曝露。
