空调系统承担着排除室内余热、余湿、CO2与异味的任务。研究表明：排除室内余湿与排除CO2、异味所需要的新风量与变化趋势一致，即可以通过新风同时满足排除余湿、CO2与异味的要求，而排除室内余热的任务则通过其他的系统（独立的温度控制系统）来实现。由于无需承担除湿的任务，因而用较高温度的冷源即可实现排除余热的任务。

温湿度独立控制空调系统中，采用温度与湿度两套独立的空调控制系统，分别控制、调节室内的温度与湿度，从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。由于温度、湿度采用独立的控制系统，可以满足不同区域和同一区域不同房间热湿比不断变化的要求，克服了常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数的要求，避免了室内湿度过高（或过低）的现象。

温湿度独立控制空调系统的基本组成为：处理显热的系统与处理潜热的系统，两个系统独立调节分别控制室内的温度与湿度。处理显热的系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，采用水作为输送媒介。由于除湿的任务由处理潜热的系统承担，因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调系统中的7℃，而是提高到18℃左右，从而为天然冷源的使用提供了条件。即使采用机械制冷方式，制冷机的性能系数也有大幅度的提高。余热消除末端装置可以采用毛细管网换热器、辐射板、干式风机盘管等多种形式，由于供水的温度高于室内空气的露点温度，因而不存在结露的危险。处理潜热的系统，同时去除室内CO2、室内异味等，以保证室内空气质量。

此系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量输送的媒介。在处理潜热的系统中，由于不一定需要处理温度，因而湿度的处理可能有多种方法，如冷凝除湿、吸附除湿等。