冷凍干燥是指生產中對食品所進行的凍結及其升華干燥和其后的解析干燥。由于升華干燥是冷凍干燥中的主要過程或操作，因此通常所說的冷凍干燥往往特指其中的升華干燥。升華的兩個基本條件：一是保證水的變化始終是由固相到氣相的，二是冰周圍的水蒸氣分壓力必須低于610.5Pa。冰的升華是需要吸熱的，由此可了解到維持升華干燥所必須進行的兩個條件：一是不斷向冰供熱；二是不斷去除冰表面的水蒸氣，以使水蒸氣壓永遠達不到冰的飽和蒸氣壓。
食品真空冷凍干燥時，首先將食品凍結，然后在高真空室內干燥。凍結的方法一般有兩種：自動法和預凍法。自動法是利用食品中水分蒸發時吸收汽化潛熱，促使食品溫度下降，發生凍結的方法。該方法適用于對食品外觀和形態要求不高的食品，預凍法是將食品先凍結，然后抽空干燥的方法。
在凍結干燥過程中，若單靠設備本身和外界的傳熱或輻射來獲得熱量，升華速度太慢。為了提高干燥速度，在真空室內還裝有加熱系統。加熱系統放出的熱量通過固體傳導、輻射及內部氣流的對流傳給食品，使其升溫。加入的熱量要恰當，既要保證一定的升華速度，又要防止食品中的凍結部分融化而降低產品質量。
