真空冷凍干燥是目前生物和醫藥制品常用的獲得凍干制品的方法，是一種物質干燥的方法，主要是用于熱敏性物質，高附加值物質，液體保存不穩定物質。

真空冷凍干燥是將含有大量水份的生物制品首先凍結成固體，然后在真空狀態下固態冰直接升華成水蒸汽，水蒸汽又在冷凝器內凝華成冰霜，干燥結束后冰霜熔化排出。在整個真空冷凍干燥的過程中進行著熱量和質量的傳遞現象。

熱量的傳遞貫穿冷凍干燥的全過程中。預凍階段：升華階段和解析階段以及化霜階段均進行著熱量的傳遞；質量的傳遞也就是傳質的過程，也就是脫水的過程，質量的傳遞僅在干燥階段進行，凍干箱制品中產生的水蒸汽到冷凝器內凝華成冰霜的過程，只有傳質和傳熱同時進行，凍干才能發生。在干燥階段，熱的傳遞是為了促進質的傳遞，改善熱的傳遞也能改善質的傳遞。因為如果在產品的升華過程中不提供熱量，那么產品由于升華吸收自身的熱量使溫度下降，升華速率也逐漸下降，直到產品溫度相等于冷凝器的表面溫度，干燥便停止進行，這時從凍結產品到冷凝器表面的水蒸汽分子數與從冷凝器表面返回到凍結產品的水蒸汽分子數相等，凍干箱與冷凝器之間的水蒸汽壓力等于零，達到平衡狀態，干燥也就無法進行。如果有外在的熱量影響凍結產品上，這個平衡狀態被破壞，凍結產品的溫度就高于冷凝器表面的溫度，凍干箱和冷凝器之間便產生了水蒸汽壓力差。形成了從凍干箱流向冷凝器的水蒸汽流。由于冷凝器制冷的表面凝華水蒸汽為冰霜，使冷凝器內的水蒸汽不斷地被吸附掉，冷凝器內便保持較低的蒸汽壓力；而凍干箱內流走的水蒸汽又不斷被產品中升華出來的水蒸汽得到補充，維持凍干箱內較高的水蒸汽壓力。這一過程的不斷進行，使產品不斷得到了干燥。
   升華首先從產品的表面開始，在干燥進行了一段時間之后，在凍結產品上面形成了一層已干燥的產品，產生了干燥產品與凍結產品之間的交界面。交界面隨著干燥的進行不斷下降，直到升華完畢交界面消失。
    干燥的速率與凍干箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差成正比，與水蒸汽流動的阻力成反比。水蒸汽壓力差越大，流動的阻力越小，則干燥的速率越快。水蒸汽的壓力差取決冷阱的有效溫度和產品升華界面溫度的溫度差。因此要盡可能地降低冷凝器的有效溫度和zui大限度地提高產品的升華界面的溫度。
   減少水蒸汽的流動阻力也能加快質的傳遞，提高干燥速率。減小產品的分裝厚度；合理的設計瓶、塞、減少瓶口阻力；合理的設計凍干機，減少機器的管道阻力；選擇合適的濃度和保護劑，使干燥產品的結構疏松多亂，減少干燥層的阻力；試驗*的預凍方法，造成有利于升華的冰晶結構等。這些方法均能促進質的傳遞，提高干燥速率。