由于國產(chǎn)冷凍干燥機(jī)在低溫下干燥時，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會發(fā)生濃縮現(xiàn)象。物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機(jī)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(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。 冷凍干燥機(jī)開機(jī)后將物料投入物料箱內(nèi)進(jìn)行冷凍，物料的冷凍過程，一方面是真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空把一部分水份帶走。另一方面是物料受凍時把某些分子中所含水份排到物料的表面凍結(jié)。達(dá)到冷凍要求后，由加熱系統(tǒng)對物料加熱干燥，通過抽真空把物料中所含的水份帶到冷凍捕集箱結(jié)凍，達(dá)到物料冷凍干燥要求。
冷凍干燥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，該過程稱作凍干。
傳統(tǒng)的干燥會引起材料皺縮，破壞細(xì)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。
在實驗室設(shè)備中，凍干有很多不同的用途，在許多生物化學(xué)與制藥應(yīng)用中是*的。它被用來獲得可長時期保存的生物材料，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(zhǔn)備用做結(jié)構(gòu)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(jìn)、細(xì)分了很多步驟，加速了這一過程。
