真空冷冻干燥机是将湿物料冻结到共晶点温度下，使物料中的水分变成固态冰，然后在较高真空环境下，通过给物料加热，将冰直接升华成水蒸气，再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝，从而获得干燥领域中设备最复杂、能耗最大、干燥成本最高的一种方法，与传统热风干燥后的物料相比技术特点如下：

（1）由于物料是在低于水的三相点压力（610.5Pa）以下干燥，相应的相平衡温度低，且处于高度缺氧状态，因此适用于干燥极为热敏和极易氧化的物料，可保留新鲜物料中的大部分营养物质和有效成分。

（2）物料在冻结时形成稳定的固体骨架，水分升华后固体骨架基本保持原有性状，且多孔结构的制品具有极好的速溶性、复水性和复水率。

（3）真空冷冻干燥可以除去物料中95%以上的水分，使产品能在室温或较高的温度下长期保存，且质量轻、易运输。

（4）复水性极好，冻干制品能迅速吸水复原，其色泽、品质与鲜品基本相同。

目前，真空冷冻干燥技术在生物工程、医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和动植物标本制作等领域有着广泛应用。

冷冻干燥过程是水的物态变化和移动的过程，这种过程发生在低温低压的条件下，真空冷冻干燥的基本原理就是在低温低压下传热、传质理论。

水的三相点A（气、液、固三相共存）温度为0.01℃，压力为610.33Pa，在低于A点的固、气两相平衡线上，若给以足够的热量（升华潜热），固态的冰可以直接升华为气态的水蒸气逸出，而不经过转化为液态水的过程。如图所示。

对于冻干物料而言，水就是一种溶液，这种溶液同样存在三相点，只是压力和温度更低。一般选择升华温度在-5℃～-20℃左右，相应的压力在133.28Pa左右.由此可知，如果将物料中的水分先冻结成冰，然后将其置于三相点以下的低温、低压条件下，并给以必需的升华热，物料中的水分将由冰直接转化为水汽，在蒸汽压的推力下排出，从而达到脱水的目的。