真空冷凍干燥機也稱為凍干機，冷凍真空干燥的基本原理是在低溫低壓條件下的傳熱傳質。由于被凍干物料性質、凍干方法和對凍干產品質量要求的不同，描述凍干過程的模型及其解法也不相同。通常情況冷凍真空干燥過程的三大階段冷凍階段、升華干燥階段、解析干燥階段。整個過程其實就是傳熱和傳質同時進行的過程，熱和質的傳遞速率共同影響干燥速率，從而影響整個凍干周期，所有影響熱和質傳遞的因素均會影響干燥速率。因此真空冷凍、干燥、凍干樣品時間的決定因素主要有以下幾個方面。   真空冷凍干燥機凍干倉內壓力高低影響到傳熱和傳質的速率，對于傳質來說，壓力越低越好;對于傳熱來說，壓力越高越好。傳質速率的大小，主要由升華界面與干燥層表面的溫度和壓力差所決定。要提高干燥層中水蒸氣的逸出速率，可以提高升華界面的溫度，使界面水蒸氣壓增大;也可以提高凍干倉的真空度，降低干燥層表面的蒸汽壓。
  按傳統的分類可劃分為：熱傳導（有溫度不同的質點在熱運動中引起的，在固體，液體，氣體中均能產生）、熱對流（對流是由于溫度不同的各部分流體之間發生相對運動，互相摻和而傳遞熱能）、熱輻射（凡是溫度高于絕對零度的一切物體，不論他們的溫度高低都在不間斷地向外輻射不同波長的電磁波）和介質加熱(微波加熱)。由于升華干燥的過程涉及到熱和質(水蒸氣)的傳遞，因此，通過哪種傳熱方式將熱量更為有效地傳遞給物料，對干燥速率有較大的影響。
   樣品內有機溶劑的濃度對冷凍干燥速率的影響較大，濃度越高凍干速率越慢，反之濃度越低，凍干的速率越快。   預凍時形成的晶體大小在很大程度上影響凍干的速率和凍干后產品的溶解速度。速凍和慢凍過程有以下區別：速凍產生的冰晶較小，慢凍產生的冰晶較大。大的冰晶有利于升華，小的冰晶不利于升華，快速凍結會導致升華速率低，解析速率快;慢速凍結導致升華速率快，解析速率慢。 樣品在凍干時，分裝到容器中后存在一定的表面積與物質厚度比，即凍干與樣品量有關。表面積大、厚度小有利于水分升華，容易凍干且質量理想。干燥時，單位面積料盤上被干燥的裝載量是決定干燥時間的重要因素：一般情況下，物料堆積的厚度越薄，傳熱和傳質速度越快，干燥時間越短。但是，物料越薄則單位凍干面積上每批次干燥的樣品少，對提高單位凍干面積和單位時間產量不利。