凍干機冷凍干燥是指通過升華從凍結的生物產品中去除水分或其他溶劑的過程。升華指的是溶劑，比如水，像干冰一樣，不經過液態，從固態直接變為氣態的過程。凍干機冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer)，該過程稱作凍干。傳統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構不會被破壞，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里。這樣就保留了產品的生物和化學結構及其活性的完整性。
一、凍干機的溫度
1.露點溫度
空氣在氣壓和水汽含量恒定的情況下，冷卻到飽和時（即空氣中的水蒸氣變為露珠時）的溫度稱之為凍干機的露點溫度。凍干機的露點溫度受三個條件的限制：蒸發器的換熱面積不能無限增大；氣水分離器的分離效率達不到99%；蒸發器的溫度有冰點底線。一般來講，凍干機的露點溫度范圍為2-10℃。
2.蒸發溫度
凍干機內的制令劑在蒸發器中蒸發時的溫度稱為凍干機的蒸發溫度。通過提高蒸發溫度可以提高凍干機的制冷系數。蒸發溫度不是能夠隨意升高的，一般情況下，都是在滿足使用者需求的情況下，盡可能提高凍干機的蒸發溫度，以達到節能的效果。
3.冷凝溫度
凍干機內的制令劑在冷凝器中冷凝時的溫度稱為凍干機的冷凝溫度。通過降低冷凝溫度可以提高凍干機的制冷系數。但冷凝溫度也不是能夠隨意降低的，它的高度是由冷卻介質來決定的。
凍干機能夠承受的壓縮空氣進氣溫度是多少?
一般來講，凍干機的壓縮空氣進氣溫度以不超過38℃為宜，進氣溫度過高的話，就會是空氣壓縮機的工作負荷增大，同時壓縮空氣中的水蒸氣含量也將增加。因此，如若空氣壓縮機的排氣溫度超過了38℃，就需在空氣壓縮機的下游設置后部冷卻器，以使得壓縮空氣的進氣溫度降至規定值。
在實驗室中，凍干有很多不同的用途，它在許多生物化學與制藥應用中是的。它被用來獲得可長時期保存的生物材料，例如微生物培養、酶、血液、與藥品，除長期保存的穩定性以外，還保留了其固有的生物活性與結構。為此，凍干被用于準備用做結構研究(例如電鏡研究)的組織樣品。凍干機冷凍干燥也應用于化學分析中，它能得到干燥態的樣品，或者濃縮樣品以增加分析敏感度。凍干使樣品成分穩定，也不需改變化學組成，是理想的分析輔助手段。凍干機冷凍干燥可以自然發生。在自然情況下，這一過程緩慢而且不可預測。通過冷凍干燥系統，人們改進、細分了很多步驟，加速了這一過程。
