真空冷冻干燥机的冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去掉水份或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂，如水，像干冰一样，不经过液态，从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物，该过程称为冻干。这种利用真空冷冻获得干燥的方法，是水的物态变化和移动的过程，这个过程发生在低温低压下，因此，冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。 真空冷冻干燥机在低温下进行，因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛应用；在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合部分化学产品、药品和食品干燥。
冷冻干燥基本概念是使预冻原材料中的水份充足释放出，中小型真空冷冻干燥机立即将冰态为水蒸汽去除，进而做到干燥的目的。冷冻干燥机是利用冷冻干燥的基本概念来完成干燥的机器设备。
真空冷冻干燥机得脱水作用原理是在空气压缩先进到预冷器开展基本减温，在注入回热水器，与流回的制成品气开展热交换器，使空气压缩进一步减温，并将冷凝出的水排出来设备外。
冷冻干燥机开机后将须冻干的物品先投入冻干房间内开展冷冻加工处理，它是将物品开展冷冻生产加工的全过程，那样做有两层益处，首先是根据冷冻干燥机的真空系统控制物品完成抽真空作用，它能够带去一部分水分含量，另一方面是物品在低温冷冻自然环境下把一些分子结构中所带有的水分含量会排在物品的表层开展冻结。
