在整個冷凍干燥過程中，真空系統工作時，主要用低溫泵在低溫表面上吸收氣體分子，從而達到抽氣目的，氣體并不被排到外界。目前真空領域普遍采用閉路循環氮壓縮機真空泵，較常用的有GTM和SALVY低溫泵。冷凍干燥的真空系統和普通的真空系統有所不同，冷凍干燥的真空系統不但要排除空氣，而且還要不斷地脫除升華出來的水蒸氣，并有一定的抽除速度要求。
食品真空冷凍干燥設備中的真空系統有兩種，一種是不帶冷阱的水蒸氣噴射真空系統，另一種是帶有冷阱的油封式機械真空泵系統。為了避免因氣載太大，泵發熱和大量氣體吸收后飽和而不能工作的情況發生，一般配用前級泵把大量氣體抽除。
