1918年，世界上出現了第1臺水冷式氙燈老化試驗箱，它使用1個碳弧燈作為光源，燈管垂直放置在儀器的中央，周圍帶有1個過濾系統和1個旋轉樣品架。測試樣品面向光源安裝，并像傳送帶一樣圍繞中心燈旋轉。自*次世界大戰以來，這種試驗箱也不斷地改進，但其基本設計原理一直沒有改變。zui為常見的試驗箱的燈管冷卻系統采用水冷卻，這種類型的水冷氙弧試驗箱被稱為“旋轉鼓型"。

近年來，出現了新型的靜態樣品安置的氙燈試驗箱，在測試室的頂部安裝了一個或多個氣冷氙燈管。在這一系統中，過濾器是平板型的，且被置于燈管下部，同時在測試室的頂部和側部裝有反射系統以增強輻照度的均勻性。測試樣品被安裝在燈管下方的樣品盤上。托盤略微傾斜小角度，以便使水流走，這種類型的試驗箱被稱為“平板型"。

無論哪種類型的試驗箱，都帶有控制光線強度（輻照度）、溫度和相對濕度的控制系統，氙燈試驗箱廣泛用來測試材料和產品的光穩定性和抗老化性，因為氙弧燈發出的光譜很接近完整的包括紫外線（UV）、可視光和紅外線（IR）太陽光譜。為獲得準確的，重復性好的測試結果，所有的光穩定性或老化性能測試必須控制光線的質量，光強的改變會影響材料損壞的速度，而光譜能量分布的改變則會影響材料降解的速度和類型。

氙弧燈的發射情況是比較復雜的，因為它牽扯幾個變量，包括過濾器傳輸、輻照度控制發光強度以及燈管老化等。輻照度控制系統對光強和光譜都有影響。