恒温水槽的材质和内部构造对其性能和使用寿命有着深远的影响。在材质选择方面，不锈钢是最为常见的材料之一，它以其卓越的耐腐蚀性和易于清洁的特点而备受青睐。在化学实验中，经常会使用到各种具有腐蚀性的化学试剂，如果恒温水槽的材质不耐腐蚀，很容易被试剂侵蚀，导致槽体损坏，影响设备的正常使用。而不锈钢材质能够有效抵抗化学试剂的腐蚀，确保设备的长期稳定运行。同时，不锈钢表面光滑，不易沾染污垢，清洁起来十分方便，只需用湿布擦拭即可，大大降低了设备的维护成本和难度。
除了不锈钢，塑料和玻璃等材料也在特定应用中发挥着重要作用。塑料材质的恒温水槽通常具有重量轻、成本低的优点，适合一些对温度要求不高、使用频率较低的简单实验。在一些学校的基础教学实验中，塑料恒温水槽就可以满足学生对基本温度控制实验的需求。玻璃材质的恒温水槽则具有良好的透明性，便于直接观察内部实验状况，在生物实验中，研究人员可以清晰地观察到细胞的生长情况、细菌的繁殖过程等。同时，玻璃材质对化学试剂的稳定性也较好，不会与大多数试剂发生化学反应，保证了实验的准确性。例如，在进行光学实验时，玻璃恒温水槽能够为实验提供清晰的观察视角，同时不会对光学实验产生干扰。
内部构造同样不容忽视，合理的内部结构设计应能够促进温度均匀分布，避免出现死角。搅拌器和循环泵的性能和布局对温度均匀性起着关键作用。高效的搅拌器能够快速搅拌槽内液体，使热量迅速传递，减少温度梯度。而循环泵则通过循环液体，进一步加强了热量的均匀分布。一些恒温水槽采用了特别的搅拌和循环系统设计，如多叶片搅拌器、立体循环管道等，能够使槽内各处的温度差异控制在较小的范围内，为实验提供更加均匀稳定的温度环境。