實驗型凍干機的凍干操作原理的說就是先使凍干物固化，然后使其中的水分汽化以除水從而達到干燥的目的。實驗室凍干機由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。由凍干原理衍生出的凍干工藝包括預凍、升華和再凍干三個分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業生產上具有明顯的經濟價值。
實驗型凍干機的速凍技術有以下幾種：
浸泡法：將物料浸泡于液氮、液態氟里昂、低溫鹽水等介質中進行迅速凍住。此法凍住速度較快。
風冷法：對物料吹低溫涼風，使物料在規則的時間內凍住到必定的溫度。
直冷法：將制冷劑或冷媒置于蒸騰排管中，吸收物料的熱量到達制冷意圖。
真空制冷法：使用的條件下在規則時間內凍住到必定的溫度。抽真空使物猜中水份蒸騰帶走熱量，冷卻物料到達制冷意圖。
不論采取何種方法，都應該確保物料在根本不變形。
為確保物猜中的冰不溶化而直接汽化（提高），并不斷移走汽體，確保提高正常進行，有必要使箱內真空度低于某一溫度下冰的飽滿蒸汽壓（610pa以下）。
選用冷阱是為了捕捉水汽，降低真空泵的負荷，規劃合理的冷阱根本不會致使真空泵失效，能耗也低，不過對制冷體系、冷阱的規劃請求較嚴。
跟著冰不斷提高汽體的移走，也帶走物料的熱量，使物料溫度（冰溫）繼續走低，然后引汽冰的飽滿蒸汽壓降低，提高速度放慢。為堅持必定的提高速率，就有必要不斷給物料彌補熱量。熱量彌補太少會降低提高速率，熱量彌補太快會引起冰的溶化，致使物料陷落凍干失利。
