冷冻干燥可以自然发生，在自然情况下，这一过程缓慢而且不可预测。通过冷冻干燥系统，人们改进，细分了很多步骤加速了这一过程。 冷冻干
燥系统 一个基本的冷冻干燥系统包括： 一个干燥室或者多歧管 一个抽真空系统克服阻碍因素和加速气体流
动 一个热源提供能量 一个低温冷凝器，用于使蒸气压差最大化并捕捉蒸汽使之冻结，避免水蒸汽污染真空泵
冷冻干燥过程包含三个步骤 预冻， 为接下来的升化过程准备样品。 初级干燥，在此过程中冰升化而不融化。
次级干燥，在此过程中，键和于固体物质的残留水分被除去，从而留下干燥样品，这一步骤对保存样品的稳定性非
常重要。 在壳式预冻中，冻干瓶中样品浸放在低温热传导液体里旋转，液体样品沿冻干瓶圆周内壁结冻，以达到更
大的表面积。这层薄的结冻层能让水份子更加容易地穿过。
对于绝大多数的生物材料，这个温度低于0℃，有的甚
至要低于-40℃。高的气压差和温差将有产生有效的干燥。
在初级干燥完成后，所有的冰即被升化。但是结合水仍旧
存在于产品中，在次级干燥时，最后相的干燥，牢固键合于固体样品的水，被称为吸收水转变成水蒸汽。这一过程被称
为解吸作用。解吸是一个缓慢的过程，因为吸收水份比液体水在同一温度下气压更低。冷冻干燥在样品和收集器的蒸汽
压力相等的彻低完成。如果样品在末完全干燥时过早的脱离系统，它也许会很快的降解和失去结构及生物性能。