一、冷凍干燥的基本原理是基于水的三態變化：
(1)水有固態、液態和氣態，三種狀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。
(2)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。
(3)凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性好、含水分極少，相應包裝后可在常溫下長時間保存和運輸。由于真空冷凍干燥具有其它干燥方法無可比的優點，因此該技術問世以來越來越受到人們的青睞，在醫藥、生物制品和食品方面的應用已日益廣泛。
(4)血清、菌種、中西醫藥等生物制品多為一些生物活性物質，真空冷凍干燥技術也為保存生物活性提供了良好的解決途徑。
二、真空冷凍干燥機由干燥箱、制冷系統真空系統、媒體換熱循環系統、自動控制系統、氣動系統及在位清洗和消毒系統組成。
三、干燥箱組織構造：
1)箱體：采用空間利用率高的矩形箱體，底部設置排水口，側面開一觀察窗，箱體上還裝有壓力計、測溫電阻、放氣閥、滲氣閥、安全閥、噴淋進口接頭。
2)擱板：食品的降溫與開溫所需的能量都是通過換熱媒體傳導給擱板，再到食品。擱板采用特殊空心夾板，強度高，密封性好。擱板組件通過支架安裝在凍干燥箱內，最上層要設置一塊板層作為熱量輻射補償板，確保箱內食品的空間都處在相同的溫度環境下，另外，擱板兩側和后面都設置擋軌，以避免食品盤或食品脫離擱板。
3)箱門：采用氣缸自動鎖緊裝置。確保箱體內部減壓過程中所需要的真空度。真空泵工作時打開千箱蝶間，真空干燥室內的空氣及水蒸汽經過捕水器捕提水分后進入真空泵，由真空泵排氣口排出系統，在真空泵的排氣口裝有油霧捕集器，以防止排出氣體中的煙霧污染室內環境。為了防止水蒸氣進入泵內，系統配置了氣鎮閥，干燥過程中打開氣鎮閥。
