真空冷冻干燥就是把含有大量水分的产品，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使产品中的水分直接升华出来。而产品本身留在冻结时产生的冰架构中，因此它干燥后体积不变，疏松多孔。在升华时冻结产品内的冰或其它溶剂要吸收热量。引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，设备内对产品进行加热。整个干燥是在真空状态、温度较低的环境下进行的。

冻干机按系统分，由制冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。