冷凍真空干燥機是指通過升華從凍結的生物產品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。冷凍干燥得到的產物稱作凍干物（lyophilizer），該過程稱作凍干（lyophilization）。

        冷凍真空干燥機由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。凍干機主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。凍干機的工作原理是將被干燥的物品先凍結到三相點溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態水份（冰）直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經前處理后，被送入速凍倉凍結，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統向物料提供升華潛熱，制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。

        冷凍真空干燥機加熱系統的作用是對干燥倉內物料進行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達到規定的含水率要求。凍干機加熱系統的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加熱。

冷凍干燥保持樣品原有的化學組成和物理性質（如多孔結構、膠體性質等），不改變物資原有的活性成分。含水的生物樣品，經過冷凍固定，在低溫高真空的條件下使樣品中的水分由冰直接升華達到干燥的目的，在干燥的過程中不受表面張力的作用，樣品不變形。