低温液氮恒温器主要由液氮容器、温度传感器、热交换部件、控制系统等部分组成。
液氮容器是低温恒温器的核心部分之一，用于储存液氮。液氮容器一般是双层结构，内外层之间是高真空状态，以减少热量的传导。同时，容器的材料通常是具有良好绝热性能的不锈钢等材料。例如，一些高质量的液氮容器的日蒸发率可以控制在很低的水平，确保液氮能够长时间存储和使用。
温度传感器安装在靠近样品或者实验装置的位置，用于实时监测温度。常见的温度传感器有铂电阻温度计、热电偶温度计等。铂电阻温度计在低温环境下具有高精度和良好的稳定性，它是根据铂电阻随温度变化的特性来测量温度的。
热交换部件负责将液氮的冷量传递给样品或实验装置。它可以是直接接触式的，比如将样品放置在与液氮容器有良好热传导的支架上；也可以是间接式的，通过热传导介质（如铜棒等）将冷量传递过去。这些部件的设计要考虑热传导效率和温度均匀性，以确保样品能够快速且均匀地达到设定温度。
控制系统根据温度传感器反馈的温度信号，来调节液氮的供给量或者热交换的强度。例如，当温度高于设定值时，控制系统会增加液氮的流量，使温度下降；当温度低于设定值时，则减少液氮的流量。控制系统可以是简单的机械控制方式，也可以是复杂的电子控制系统，包括微处理器、PID 控制器等，以实现更**的温度控制。
