冻干机原理就是把含有大量水分的物质，先冷却至共熔点或玻璃化转变温度以下，使物料中的大部分水冻结成冰，其余的水化和物料成分形成非晶态（玻璃态）。然后，在真空条件下，对已冻结的物料进行低温的加热，以使物料中的冰升华干燥（一次干燥）。接着，在真空条件下对物料进行升温，以除去吸附水，实现解析干燥（二次干燥），而物质本身留在冻结的冰架子中，从而使得干燥制品不失原有的固体骨架结构，保持物料原有的形态,且制品复水性极好。 

      冻干目的是为了贮存潮湿的物质，通常是含有微生物组织的水溶液，或不含微生物组织的水溶液。产品在冻结之后置于一个低水气压下，这时包含冰的升华，直接由固态在不发生熔化的情况下变成汽态。与其他干燥方式相比避免了化学、物理和酶的变化，从而确保了制品物性在保存时不易改变。实际需要的低水汽压是靠真空的状况下达到的。 

真空冷冻干燥技术主要应用于： 

(1) 药品在低温下干燥，不会产生变性或失去生物活性，热稳定性差的生物制品，生化类制品，血液制品，基因工程类制品等药物冻干如脂质体，蛋白质药物、疫苗、菌种、血液制品的保存特别适用；

(2) 为保持生物组织结构和活性，外科手术用的皮层、骨骼、角膜、心瓣膜等生物组织的处理，活体组织在移植时，离体不能超过24小时；

(3) 以保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的冻干；

(4) 在微胶囊制备、药品缓控释放材料等方面的应用。 以保持生鲜物质不变性的人参、蜂皇浆、龟鳖等保健品及中草药制剂的加工； 

(5) 超微细粉末功能材料如：光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的催化剂的处理等。