二氧化碳培養箱的工作原理主要是通過維持恒定的溫度和濕度，模擬母胎的環境，供種子細胞、微生物、遺傳物質等樣本生長繁殖之用。它是一種特殊類型的氣體培養箱，主要監測與控制溫度，同時兼顧調控濕度。它的工作原理通常有二種，基于恒溫恒濕機內部大空間的密封環境，以內循環熱濕交換為主：一則空氣經冷卻降溫除濕后，空氣經送風機重新分布，再加熱加濕，然后空氣再次與被測樣本接觸。其二則使用干濕兩個子箱循環工作，測試結束后狀態回歸至初始狀態。此過程一般會由溫濕度傳感器作為該循環的控制中心。

性能特點方面：

1. 二氧化碳培養箱一般具有自動控制功能，可以維持箱內穩定的溫度和濕度環境，提供合適的氧氣和二氧化碳環境，并可遠程監控。
2. 箱內的微生物細胞能夠在這種環境下正常生長繁衍，并觀察其變化過程。這使得二氧化碳培養箱成為實驗室中不可少的一部分。
3. 其性能特點還包括安全保護功能和故障提示功能等，這些都是保證設備正常運行的重要特點。

總的來說，二氧化碳培養箱是一種特殊類型的氣體培養箱，廣泛應用于種子細胞、微生物、遺傳物質等生長繁殖實驗中。