冷冻干燥机主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。其原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下，然后在真空条件下使物品中的固态水份(冰)直接升华成水蒸气，从物品中排除，使物品干燥。物料经前处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，之后在后处理车间包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件，加热系统向物料提供升华潜热，制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 冷冻干燥机采用高效辐射加热，干燥机物料受热均匀；采用高效捕水冷阱，并可实现快速化霜；采用高效真空机组，并可实现油水分离；采用并联集中制冷系统，多路按需供冷，工况稳定，有利节能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。
冻干机对冻干制品的质量要求是生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快，残余水分低。要获得高质量的制品，对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。
冷冻干燥机的制冷控制元件采用先进的制冷元件，性能优良，冻干机具有热力膨胀阀的节流降压功能，热气旁通阀的能量调节功能，油分离器的冷冻油的油分保护功能，冷媒高低压控制器的冷媒高低压保护等功能。
冻干机若突发不制冷状况就意味着无法正常工作，更不能去除水份，等于没有开机一样。对此首先检查冷凝器的散热情况，一般风冷式冷凝器应经常清洗散热铝片。散热铝片起着重要的散热作用。还要检查冷媒是不是足够，观察下压力表情况。
