本实用新型公开了一种应用于低温冷柜的PID恒温控制系统，包括变频器、压缩机、温度传感器和PID恒温控制器，变频器与压缩机连接，PID恒温控制器分别与变频器和温度传感器连接，所述温度传感器设置在冷柜内部，用于实时监测冷柜温度，并将监测的温度信号传送给PID恒温控制器，所述PID恒温控制器发送控制信号给变频器，控制压缩机的转速。该系统具有控制温度精准，控制温度波动范围小的优势，同时保证压缩机保持持续开机状态，避免了压缩机频繁开关机，提高了压缩机的制冷效率，延长了压缩机的使用寿命。