冷冻干燥是指生产中对食品所进行的冻结及其升华干燥和其后的解析干燥。由于升华干燥是冷冻干燥中的主要过程或操作，因此通常所说的冷冻干燥往往特指其中的升华干燥。升华的两个基本条件：一是保证水的变化始终是由固相到气相的，二是冰周围的水蒸气分压力必须低于610.5Pa。冰的升华是需要吸热的，由此可了解到维持升华干燥所必须进行的两个条件：一是不断向冰供热；二是不断去除冰表面的水蒸气，以使水蒸气压永远达不到冰的饱和蒸气压。
食品真空冷冻干燥时，首先将食品冻结，然后在高真空室内干燥。冻结的方法一般有两种：自动法和预冻法。自动法是利用食品中水分蒸发时吸收汽化潜热，促使食品温度下降，发生冻结的方法。该方法适用于对食品外观和形态要求不高的食品，预冻法是将食品先冻结，然后抽空干燥的方法。
在冻结干燥过程中，若单靠设备本身和外界的传热或辐射来获得热量，升华速度太慢。为了提高干燥速度，在真空室内还装有加热系统。加热系统放出的热量通过固体传导、辐射及内部气流的对流传给食品，使其升温。加入的热量要恰当，既要保证一定的升华速度，又要防止食品中的冻结部分融化而降低产品质量。
