冷冻干燥机的冻干原理主要包括以下几个步骤：
1. 预冻阶段 - 将需要干燥的物料放置在冻干机的冷冻室内，通过制冷系统使其温度迅速降低，直至物料中的水分完-全冻结成固态。这个过程通常要将物料冷却到共晶点以下，以确保水分能够完-全固化。
2. 升华干燥阶段 - 在物料被充分冻结后，对干燥室抽真空，创造一个低压环境。在低压下，冰的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压，使得固态的冰不经过液态而直接升华为水蒸气。 - 热量通过搁板或者辐射等方式提供给物料，以维持升华所需要的能量，使得冰不断地升华，从而逐渐去除物料中的水分。
3. 解析干燥阶段 - 在升华干燥阶段结束后，物料中的冰大部分已被去除，但仍可能存在一些结合较紧密的水分。此时，通过提高温度，增加提供给物料的热量，使剩余的水分以蒸发的形式被除去，这个阶段称为解析干燥。
例如，在冻干一种蛋白质溶液时，首先将其在-40°C 下冷冻，然后在真空环境中，冰升华成水蒸气被排出，接着升高温度进一步去除结合水，最终得到干燥的蛋白质粉末，其活性和结构得以良好保留。
