冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物，该过程称作冻干。
物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在较大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。
冷冻干燥机原理简单易懂，但是在应用在具体行业里时，却也有着很多的区别。
近代干燥机开始使用的是间歇操作的固定床式干燥机。19世纪中叶，洞道式干燥机的使用，标志着干燥机由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒干燥机则较好地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作干燥机，如纺织、造纸行业的滚筒干燥机。
20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾干燥机，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波干燥机。
用于进行干燥操作的机械设备类型很多，根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥机也称真空干燥机)。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动(物料移动和干燥介质流动)方式可分为并流，逆流和错流。
按操作压力，干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类，在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程，且可降低湿分沸点和物料干燥温度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。
在具体应用中，如：海参冻干，机械冻干，药物冻干，食品冻干，都是应用着不同的类型的冻干设备。
简单的说，就是冻干所需要技术条件，科技条件。难度越大，要求越高，产品的成本自然也更高，价格也更高。
冷冻干燥有以下优点:
一.冷冻干燥在低温下进行,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地应用.。
二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥.
三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。
四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
五.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而*,几乎立即恢复原来的性状。
六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
因此,冷冻干燥目前在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。
