本实用新型涉及一种高低温环境模拟试验舱，包括CO₂蒸发器、低压级压缩机、高压级压缩机、回热器和膨胀罐；高压级压缩机的输出端连接有气体冷却器，气体冷却器的输出端通过第一电子膨胀阀连接有闪蒸罐，闪蒸罐的底部输液口与回热器连接，回热器通过第二电子膨胀阀与CO₂蒸发器输入端连接；CO₂蒸发器输出端通过回热器与低压级压缩机的输入端连接，低压级压缩机的输出端连接有预冷器，预冷器的输出端连接有混合桶，混合桶的输出端与高压级压缩机的输入端连接。本方案采用了完全环保的CO₂制冷剂双机双级压缩制冷机组，与传统高低温试验舱相比，不但总体制冷运行效率得到明显提升，节约了大量的试验费用，而且完全解决了环境模拟试验室的制冷环保问题。