冷凍干燥就是把含有大量水分物質，預先進行降溫凍結成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華出來。冷凍真空干燥機物質本身剩留在凍結時的冰架子中，因此它干燥后體積不變，疏松多孔。冷凍真空干燥機干燥是保持物質不致腐敗變質的方法之一。干燥的方法有許多，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等。但這些干燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進行。干燥所得的產品，一般是體積縮小、質地變硬，有些物質發生了氧化，一些易揮發的成分大部分會損失掉，有些熱敏性的物質，如蛋白質、維生素會發生變性。

        在升華時凍結產品內的冰或其它溶劑要吸收熱量。引起產品本身溫度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，縮短干燥時間，必須要對產品進行適當加熱。整個干燥是在較低的溫度下進行的。 冷凍真空干燥機加熱后的氣體被引導到真空壓力表，真空壓力表會產生溫升。如果溫升超過真空壓力表的規定工作溫度范圍，真空壓力表可能會產生該值的誤差。正確的使用方法應該是先抽真空，然后加熱。達到額定溫度后，如果在適當的泵送時間發現真空降低。如果程序是通過加熱然后抽真空操作的，則加熱空氣為當真空泵工作時，必然會給真空泵帶來熱量，導致真空泵溫度升高，從而降低真空泵的效率。

       絕大多數冷凍真空干燥機都是非標設備，主要是因為每臺干燥器所處理的物料都不相同，很多干燥條件都隨物料的不同而改變，由此導致干燥器結構及材料的改變。所以必需明確待干燥物料的具體參數，如物料狀態、所含濕分種類、處理量、干燥過程中物料特性、如有無腐蝕性、燃燒和爆炸性、是否產生靜電、產品具體要求、物料的熱敏性溫度等，才能確定干燥器的各種參數。為此許多干燥器都不能批量生產，在設計過程中必需注意對物料的針對性和對工作條件的適應性。