其工作原理基于沥青材料的低温力学特性测试需求。试验时，先将沥青试样制成 8 字形标准试件，放入恒温浴槽中在规定低温下保温一定时间（通常 1.5-2 小时），使试样充分适应试验温度；随后启动拉伸系统，两个夹具以恒定速度反向拉伸试样，直至试样断裂；设备自动记录断裂时的延伸长度，以此评估沥青在低温条件下的塑性变形能力 —— 延伸值越大，说明沥青的低温延展性越好，路面使用中越不易产生低温开裂。
在操作流程上，低温沥青延伸仪需严格遵循《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》。操作人员需提前校准设备温度和拉伸速度，确保试件制备规范；试验过程中需保持环境温度稳定，避免外界干扰；试验结束后，需重复测试 3 次取平均值，以减少试验误差。
该设备的技术优势显著：一是控温精度高，能模拟不同寒冷地区的实际环境温度；二是拉伸同步性好，双夹具同步率误差≤0.5%，保证试验数据准确性；三是自动化程度高，可实现恒温、拉伸、测量、数据记录的全流程自动化，减少人为操作误差；四是安全性强，配备超温保护、过载保护等功能，确保低温试验安全进行。