随着工业自动化程度的快速提高，食品加工技术也越来越多种多样，冷冻干燥机也被广泛应用，其运行系统主要包括制冷系统、真空系统、加热系统和电气仪表控制系统这几种，主要部件有干燥箱、冷凝器、制冷机组、真空泵、加热/冷却装置等，其工作原理是将干燥后的物品冷冻到三相点以下，然后在真空条件下将物品中的固体水(冰)直接升华为蒸汽，将其从物品上取下并干燥物品。预处理后的物料进入速冻仓进行冷冻，然后进入干燥仓进行升华脱水，然后在后处理车间进行包装。真空系统为升华干燥仓建立低压条件，加热系统为物料提供升华潜热，制冷系统为冷阱和干燥室提供所需的冷却能力。
冷冻干燥机是现今物料干燥环节常见的设备之一，该技术应用于各个行业，它系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。运用了物理原理，将压缩空气中的水分冷冻至露点以下，使之从空气中析出的空气干燥机。
热交换在冷冻干燥机里的主要作用是利用被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量（对绝大多数用户来讲这部分冷量属废冷），并用这部分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气，从而减轻了制冷系统的热负荷，达到节约能源的目的。另一方面，低温压缩空气在热交换器里温度得到回升，使排气管道外壁不致因温度过低而出现结露现象。
为尽可能获得较高的的传热效果，必须加大放热系数即加换热器的换热面积，因此蒸发器和热交换器铜管的外壁采用了套铝翅片的措施。同时热交器铜管上套翅片后可降低空气对铜管的冲击及避免铜管破裂。
普通意义上讲，冷冻干燥机的上部和下部的排气系统的冷却能力，排气温度高，冷冻应用率越高。然而，由于收到热交换条件限制，特别是机器露点不低于冰点的条件，排气温度的进展是有限的。
冷冻干燥机在使用时利用与进行热交换，把压缩空气冷却至2-10℃的范围，以除去压缩空气中的水分。当压缩空气的压力高、温度低且处理空气量小时，则可得到低压力露点。大气压露点只能达到－17℃。选用时主要考虑处理流量、压力露点、使用环境以及电压等。当压缩空气的压力高、温度低、且处理空气量小时，则得到低压力露点。
