れいとうかんそうき昇華の原理を利用して乾燥する技術であり、乾燥された物質を低温で急速に凍結し、その後適切な真空環境下で凍結水分子を直接昇華させて水蒸気として逃がす過程である。凍結乾燥された生成物は、凍結乾燥物（lyophilizer）と呼ばれ、このプロセスは、凍結（lyophilization）と呼ばれる。
物質は乾燥前に常に低温（凍結状態）にあり、同時に氷晶は物質中に均一に分布し、昇華過程は脱水による濃縮現象が発生せず、水蒸気による泡、酸化などの副作用を回避した。乾燥物質は乾燥スポンジの多孔質状を呈し、体積は基本的に変わらず、水に非常に溶けやすく、元に戻る。乾燥物質の理化学的及び生物学的変性を大きく防止する。
凍結乾燥機系は冷凍システム、真空システム、加熱システム、電気計器制御システムから構成される。凍結乾燥機の主要部品は乾燥箱、凝縮器、冷凍ユニット、真空ポンプ、加熱/冷却装置などである。凍結乾燥機の動作原理は、乾燥された物品をまず三相点温度以下に凍結させ、その後、真空条件下で物品中の固体水分（氷）を直接水蒸気に昇華させ、物品から排除し、物品を乾燥させることである。材料は前処理後、急速冷凍倉庫に送られて凍結され、再び乾燥倉庫に送られて昇華脱水し、その後、後処理職場で包装される。真空システムは昇華乾燥倉庫のために低気圧条件を確立し、加熱システムは材料に昇華潜熱を提供し、冷凍システムはコールドトラップと乾燥室に必要な冷却量を提供する。
本設備は高効率放射加熱を採用し、材料は熱を受けるのが均一である、高効率捕水冷トラップを採用し、迅速化霜を実現することができる、高効率真空ユニットを採用し、油水分離を実現することができる、並列集中冷凍システムを採用し、必要に応じて複数回冷却し、運転状況が安定し、省エネに有利である、人工知能制御を採用し、制御精度が高く、操作が便利である。
凍結乾燥製品の品質要求は：生物活性が不変で、外観の色が均一で、形態が豊満で、構造が堅固で、溶解速度が速く、残留水分が低い。高品質の製品を得るには、凍結乾燥の理論と技術について比較的全面的に理解しなければならない。凍結乾燥プロセスには、予凍、昇華、再凍結乾燥の3段階が含まれる。合理的かつ効果的に凍結乾燥の周期を短縮することは工業生産上明らかな経済的価値がある。