まず、低温冷凍段階は冷媒蒸発時に被冷却物の熱を吸収し、マイナス78°C以下に低下し、氷点下に達し、水分を氷にするまで物体温度を低下させる。このプロセスは物質の本来の形態、色、味、栄養成分、活性を最大限に保つことができる。

次は昇華乾燥段階です。昇華乾燥の過程で、固体氷晶は直接気体の水蒸気に転化する。この過程は高真空環境下で行われ、固体氷晶中の水分子の結合力が弱いため、真空条件下では氷晶中の水分が急速に水蒸気に昇華することができる。同時に、加熱システムは物質を加熱し、水蒸気の昇華に必要なエネルギーを提供し、水蒸気の逸脱を加速させる。

次に、高効率凝縮システムにより水蒸気を凝縮して水に排出する。この凝縮システムは通常、水蒸気を効率的に水に凝縮し、低温冷凍乾燥機を排出することができる凝縮器とトラップを含む。

また、低温冷凍乾燥機には、乾燥中に高い真空度を維持するための真空システムも搭載されている。真空システムは物質中のガスと水分を吸引することによって、低酸素、低水の環境を創造し、水蒸気の脱出と物質の乾燥に有利である。

要するに、低温冷凍乾燥機の動作原理は低温冷凍と昇華乾燥の2段階を通じて、物質に対する効率的、低損失乾燥を実現することである。この乾燥方式は物質中の栄養成分と活性成分を最大限に残すことができ、食品、薬品、生物製品などの分野に適している。