热偏好测试仪的一大优势在于重复性良好，无边界效应，无空间条件限制，保证了数据的无偏差性和可重复性。与传统方法相比，TGR法灵敏度较高：热梯度设计优于两板热偏好实验（热梯度设计能够更好地反映复杂生理环境、实验所需时间更短、人力成本更少、动物数量更少）。

TGR由一个环形轨道组成，不同温度梯度将环形轨道分成若干个区域，温度在极冷区（15°C）和极热区（40°C）之间形成热温度梯度，小鼠可在其中自由活动。隔热环形轨道的内径为45厘米，外径为57厘米。

环一侧装有加热器，另一侧有冷却装置（基于Ugo Basile热/冷板仪器中采用的成熟技术）分别加热和冷却环形轨道的对侧两端，产生对称的热梯度，通过4个嵌入式热传感器精确测量不同区域的温度梯度。

将环形轨道单侧分为12个区域，按等比例分配温度差异Δ：例如，在之前提到的方法论文中，预设两端温度分别为15°C和40°C，则相邻两个区域温度增加量为2.27°C。