凍干機的基本原理是基于水的三態變化。水有固態、液態和氣態，該設備有三種相態既可以相互轉換又可以共存。當水在三相點（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經過冰的融化，直接以冰態升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍干燥的目的。
凍干機有哪些冷凍加工工藝？
侵泡法：將原材料侵泡于液態氮、液體氟里昂、超低溫食鹽水等物質中開展迅速凍潔。此方法凍潔速率更快。
風冷式法：對原材料吹超低溫冷氣，使原材料在要求的時間內凍潔到一定的溫度。
直冷法：將冷媒或制冷劑放置揮發排管內，消化吸收原材料的發熱量做到致冷目地。
真空泵致冷法：運用真空包裝使原材料中水分揮發帶去發熱量，制冷原材料做到致冷目地。
無論采用哪種方法，都應當確保原材料在基礎不形變的前提條件下到要求時間內凍潔到一定的溫度。
凍干機廣泛應用在醫學、制藥、生物技術、化工和食品等領域：
一、醫學方面的應用
利用凍干技術可以長期保存血液、動脈、骨骼、皮膚、角膜和神經組織等各種器官。凍干時細胞未被破壞，復水后生物體又能復活。例如凍干骨骼可以儲存在室溫或冰箱內長達2年。
二、制藥領域：對藥品的冷凍干燥包括中藥和西藥兩部分。
1、西藥的冷凍干燥：西藥冷凍干燥在國內已得到一定的發展，但目前冷凍干燥藥品的品種不多，產品價格高。
2、中藥的冷凍干燥：目前冷凍干燥的一些中藥包括人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干技術，為此我國中藥冷凍干燥技術及產品研究還有很大潛力。
三、生物技術領域：
冷凍干燥包括血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產；生物化學的檢查藥品、免疫學及細菌學的檢查藥品；血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織及各種器官長期保存。
四、化工領域
超微細粉末功能材料，如光導纖維、超導材料、微波介質材料、磁粉以及能加速反應工程的催化劑的處理等。
五、食品領域
用于保持食物色、香、味和營養成分以及能迅速復水的咖啡、調料、肉類、海產品、果蔬的凍干。這一優良性能在方便快餐食品中體現尤為出色，表現出了強勁的發展勢頭，如日本的方便食品中約有50%是冷凍干燥食品。
