冷凍干燥的基本原理是基于水的三態變化。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。時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。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。

凍干制品呈海綿狀、無干縮、復水性、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。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。

干燥箱是真空密閉低壓容器，材料全部采用不銹鋼，能承受正負壓，符合蒸汽滅菌的要求，密封采用耐高溫、耐低溫的硅橡膠，保溫層采用閉泡彈性絕熱保溫材料，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。

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國，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。