氙燈老化試驗箱的制冷原理可以分為兩部分來協同作用，一是對試驗材料進行光降解測試，而是通過增加濕氣和水噴淋的方式來對材料進行影響。光降解試驗主要是通過增強光照強度來加速測試測試材料的老化情況，通過加濕或水噴也能夠對材料造成影響，濕氣的含量越高就越能對材料產生破壞。濕度對材料的耐候性和不褪色性的負面影響已被廣泛認同。
自然氣候中，太陽光輻射被認為是涂層老化的主要原因，窗玻璃下的曝露輻射原理是相同的。因此對于人工氣候老化和人工曝露輻射而言，模擬太陽光輻射是至關重要的。氙弧輻射源經過兩種不同的 光過濾系統之一來改變其產生的輻射光譜分布，分別模擬太陽輻射的紫外和可見光的光譜分布，模擬3mm厚的窗玻璃濾過后太陽輻射的紫外和可見光的光譜分布。
氙燈耐氣候老化試驗箱的設備工作流程原理是通過模擬光照、溫度、濕度等綜合作用于試驗材料。光照強度、溫度、濕度都采用P.I.D+S.S.R來控制。許多的物品在長期的光照條件下都會產生降解的情況，例如熒光燈、鹵素燈以及其他發光燈源，等會對物品出現光降解的情況。氙燈耐氣候老化試驗箱所采用的光照主要是陽光中的破壞性光波，例如UV、可見光和紅外光等等。在箱體內照射強度相當于夏季最強光照下的環境。
兩種光譜的能量分布是描述濾光器濾過的光輻射在低于400mm波長紫外光范圍的輻照度值和允許的偏差。此外CIE No.85中有波長至800nm的輻照度標準，因為只在該范圍內，氙弧輻射能更好地模擬太陽輻射。
曝露設備在灑試過程中，由于氙弧和濾光系統的老化，輻照度可能會變化。這種變化尤其發生在對聚合物材料光化學影響*的紫外光范圍。因此不僅要計量曝露的時間，而且要測量400nm以下的 波長范圍或在規定波長例如340nm處的曝露輻射能，并將這些值作為涂層老化的參照值。
在作用上氙燈耐氣候試驗箱可以用于新材料的選擇,改進現有材料或者評估材料組成變化后耐用性的變化等試驗,設備通過將材料曝露在紫外線,可見光和紅外光下,對材料的耐光性進行評測,它采用經過了過濾處理氙弧燈來產生與陽光具有最大吻合性的全陽光光譜,測試產品透過玻璃的陽光中的較長波長的紫外線和可見光的敏感度的最佳方式。
精確的模擬氣候條件的各個方面對涂層的作用是不可能的。因此，在氙燈老化試驗箱標準中用人工氣候老化的術語來區別自然氣候老化。氙燈試驗箱標準中提到的模擬窗玻璃濾過的太陽輻射試驗稱為人工輻射曝露。
