在不同的实验中，不同的样品对冻干机有不同的功能要求。一般来说，一般建议使用搁板式冻干机冷冻食品、中草药、粉末材料等样品于西林瓶的操作，必须选择带压盖装置的冻干机。

先进的冷冻干燥机是提前冷冻含水物质，然后在真空状态下将水从固水从固态升华为气态，从而去除水分并保存物质。与其他干燥方法一样，为了保持升华和干燥的持续进行，必须满足两个基本条件，即不断供热和蒸汽产生。

在初始阶段，如果材料温度相对较高，则升华所需的潜热可取自材料本身的显示热。但随着升华，材料温度很快降低到与干燥室蒸汽分压平衡的温度。此时，如果没有外部加热，升华干燥将停止。在外部加热的情况下，如果不及时排除升华产生的蒸汽，蒸汽分压会升高，材料温度也会升高。当达到材料的冻结点时，材料中的冰晶会融化，不能冷冻和干燥。

供热过程是一个传热过程，消除蒸汽的过程是一个传质过程。因此，升华干燥过程本质上是一个传热和传质的过程。自然界中的任何过程都有驱动力。升华干燥中的传热驱动力为热源与升华界面之间的温差，传质驱动力为升华界面与蒸汽捕集器之间的蒸汽分压差。温差越大，传热速率越快；蒸汽分压差越大，传质（即蒸汽排除）速度越快。

冷冻干燥时，不仅要保持产品的优良质量，而且要达到较快的干燥速率。升华所需的潜热必须通过外部传热过程从热源传递到干燥材料的表面，然后通过内部传热过程传递到材料中冰升华的实际发生地。产生的水蒸气必须通过内部传质过程到达材料的表面，然后通过外部传质过程转移到蒸汽捕集器。