冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华是指将产品中的水冷冻成冰，并将其直接从固态变为气态而不经过液态的过程。冷冻得到的产品叫冻干，传统的干燥会引起材料皱缩，破坏细胞。冷冻干燥过程采用水的三相点原理。此时进行样品的结构不会被环境破坏，因为这些固体成份被在其发展位置上的坚冰支持着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样，产品的生物和化学结构及其活性的完整性得以保留。
通常干燥是从液体形式的干燥物体中蒸发和分离水。以动物、植物或泥浆为例。这些材料大多是软的形式。当内部的水向外迁移并蒸发出去时，它们的固体会填充水分子离开或彼此靠近时留下的空隙，从而产生坍缩和结块现象。留下的固体体积缩小并变硬。在水分子向外迁移的过程中，一些溶质留在被干燥物体的表面，形成褶皱和硬壳。一般普通干品很难或很难被水还原。
冰升华离开后留下的空隙不会被固形物充填，自然不会产生塌陷和团聚的现象，尤其在被干燥物冻结过程中，水向冰转换的过程伴随有体积膨胀现象，固形物分子间的距离不但没有缩小反而会拉大，因此，冷冻干燥结束后留下的干燥物呈多孔蓬松的海绵状，非常松脆，遇水后很容易还原或很快溶于水，在干燥实践中，在干燥实践中，各种动植物、各种粉末等普通干物质都会遇到复水还原、难溶于水等问题，同时干燥过程也容易受到污染。如果采用冷冻干燥方法，这些问题就不存在了，且普通干燥方法不能实现冻干产品在与水接触时回收或溶解特性，其脆的质地也使许多水果、蔬菜甚至中药味道更好，特别是干燥过程与外界完全隔离，安全无污染。可见我国冷冻进行干燥与普通干燥有明显区。
