二氧化碳振蕩培養箱的原理是通過模擬細胞/組織在生物體內的生長環境，提供恒定的酸堿度、穩定的溫度、較高的相對濕度和穩定的CO2水平。
二氧化碳振蕩培養箱通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境。濕度的控制因培養物需工作室內保持的濕度時，二氧化碳培養箱配有水盤。用戶可在培養時將水盤放入工作室內，水盤加上適量的蒸餾水讓其在工作室內自然蒸發，一般相對濕度可達95%。溫度的控制二氧化碳培養箱溫度控制器由鉑電阻作為傳感器與數字控制電路、LED數字顯示電路等組成，當傳感器輸出與溫度成正比的電阻信號轉換成電壓信號經電路放大后，一路送至顯示電路顯示實測溫度。當二者產生偏差時，觸發可控硅功率管輸出功率使加熱管產生熱量。當偏差減小直至為零時，其加熱管發出的熱量亦隨之減小，直至停止加熱。控制線路中有超溫及水位報警功能。當顯示溫度超過設定值2.0時，溫度控制器發出聲光報警信號，同時切斷輸出，停止加熱，防止溫度繼續上升；當水箱內水位過高或過低時，水位控制器發出聲光報警信號，同時切斷加熱輸出