孵化箱原理主要涉及通過控制溫度、濕度、通風和照明等環境因素，模擬寵物蛋在自然環境下的孵化過程。孵化箱通常包括孵化箱本體和控制器兩部分。
孵化箱本體內置照明、加熱、製冷等設備，並使用高效保溫材料和氣密結構來保持溫度穩定。底部配備插槽，用於放置孵化蛋的盒子。控制器可以設定孵化箱的溫度、濕度和光照強度等參數，並進行自動化控制。它還可以設定警報和自動切斷電源，以防止溫度異常導致孵化失敗。
在溫度控制方面，孵化箱會根據不同的動物種類和孵化階段自動調整溫度，通常保持在37.5°C到39.5°C之間。濕度控制也很關鍵，不同的動物對濕度有不同的需求，孵化箱通過水槽、噴霧器等方式控制濕度。通風控制保證空氣流通，維持適宜的氣體濃度和氧氣供應量，避免二氧化碳積聚。照明控制則提供適宜的光照，通常需要通過燈泡、LED燈等設備實現。
對於某些種類的動物，如鸚鵡等，孵化箱還配備翻蛋機構，自動定期翻動蛋，確保胚胎正常發育。