冷凍干燥是將含水物質(zhì)冷凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法。這種干燥方法與通常的曬干、真空干燥等方法相比有許多突出優(yōu)點是一種優(yōu)質(zhì)的干燥方法。冷凍干燥能保存許多物品（如食品）雖然很早就為人們所知，但是由于當(dāng)時科技水平較低，直到1935年商用凍干機問世以后腐方法才開始在物品干燥過程中應(yīng)用。隨著凍干基礎(chǔ)理論的發(fā)展、凍干工藝和設(shè)備的不斷改進和完善，物品冷凍自動化、大型化、工業(yè)化方向發(fā)展；現(xiàn)在，一些經(jīng)濟發(fā)達的國家已經(jīng)實現(xiàn)了物品冷凍干燥加工過程的計算機控制。

　　真空冷凍干燥機的凍干系統(tǒng)具有凍干曲線設(shè)定、在線清洗、滅菌、真空控制、干燥狀態(tài)檢測、故障報警等功能。控制系統(tǒng)能進行全自動的凍干控制，包括預(yù)凍、加熱、抽真空、清洗、滅菌等。在編程器上可以顯示溫度、壓力、時間、狀態(tài)等，也可以顯示報警信息。采用凍干曲線和設(shè)備運行全自動方法時，可由微機編程，可在微機上對PLC編程，并能提供所有軟件設(shè)備。軟件可記錄各運行設(shè)備運行的時間和歷史記錄，多點記錄儀可顯示制品、導(dǎo)熱液、真空冷凝器的溫度和干燥腔室、真空泵的真空度，同時述對冷凝器的溫度進行報警。必要時能夠進行人工干預(yù)。

　　真空冷凍干燥機的工作原理是指通過升華從凍結(jié)的生物產(chǎn)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(jīng)過液態(tài)，從固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。冷凍干燥得到的產(chǎn)物稱作凍干物（1yophilizer），該過程稱作凍干（1yophilization）。傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細胞。在冰凍干燥過程中樣品的結(jié)構(gòu)不會被破壞，因為固體成份被在其位置上的堅冰支持著。在冰升華時，它會留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。這樣就保留了產(chǎn)品的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性的完整性。在實驗室中，凍干有很多不同的用途，它在許多生物化學(xué)與制藥應(yīng)用中是*的。

　　真空冷凍干燥機被用來獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養(yǎng)、酶、血液、與藥品，除長期保存的穩(wěn)定性以外，還保留了其固有的生物活性與結(jié)構(gòu)。為此，凍干被用于準備用做結(jié)構(gòu)研究（例如電鏡研究）的組織樣品。冷凍干燥也應(yīng)用于化學(xué)分析中，它能得到干燥態(tài)的樣品，或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍干使樣品成分穩(wěn)定，也不需改變化學(xué)組成，是理想的分析輔助手段。冷凍干燥可以自然發(fā)生。在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預(yù)測。通過冷凍干燥系統(tǒng)，人們改進、細分了很多步驟，加速了這一過程。一個基本的真空冷凍干燥系統(tǒng)包括：干燥箱、冷凝捕水器、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。