三轴试验机由轴压系统、围压系统和低温控制系统组成，工作原理是通过轴向系统对试样施加轴向试样力，通过压力室对试样施加围压，同时通过温度控制系统使试样的上、下端面、试样中部分别处在不同的温度环境下，从而模拟试样的冻结、冻融等多种实际工况。