冷冻式干燥机运用了物理原理，将压缩空气中的水分冷冻至以下，使之从空气中析出的空气干燥机。受限于水的冰点温度，理论上来说它的温度可接近于0度，实际情况，好的冷冻干燥机温度一般在5度左右。冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去掉水份或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂，比如水，像干冰一样，不经过液态，从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称任冻干。