物質(zhì)在自然界中以氣、液、固三種形態(tài)存在，其構(gòu)成大部分是水，水在維持其構(gòu)造、機能方面起著重要作用，提取出水分或降低水的活動即可降低物質(zhì)活性。
大型生產(chǎn)型真空冷凍干燥機是低溫凍干方式，其原理是將含水物質(zhì)先凍結(jié)成固態(tài)，然后使其中的水份從固態(tài)升華成氣態(tài)，從而除去水份而保存物質(zhì)的方法。在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進行，因此能保持原來的性狀。
由于物料中水分在預凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。
凍干在實驗室里有多種作用，它在制藥行業(yè)及生物化學領(lǐng)域更是不可少的。那些需要長期保存的物料更離不開它，比如：酶、微生物培養(yǎng)、血液、激素等，凍干具有長期保藏的穩(wěn)定性，更重要的是不會破壞樣品的結(jié)構(gòu)與活性。所以，凍干技術(shù)也是化學分析中常用的輔助手段。
在自然情況下，冷凍干燥能夠自然發(fā)生，但此過程非常緩慢并且難以預測。自從有了冷凍干燥系統(tǒng)，經(jīng)過人們的改進、細分、優(yōu)化，加速了這個過程。大型生產(chǎn)型真空冷凍干燥機采用不銹鋼冷阱和臺面，清潔衛(wèi)生，美觀耐腐蝕。
真空泵通過抽空閥抽冷阱，再通過主閥抽凍干箱，使冷阱、凍干箱形成真空，一方面促使凍干箱內(nèi)的水分在真空狀態(tài)下蒸發(fā)（升華），另一主面該真空系統(tǒng)在冷凝器和凍干箱之間形成一個真空梯度（壓力差），使前箱水分升華后被冷凝器捕獲。真空系統(tǒng)的真空度應與產(chǎn)品的升華溫度和冷凝器的溫度相匹配，真空度過高、過低都不利于升華。
