冷冻干燥机的制冷系统是其重要组成部分。理论上，制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀组成，主要为干燥箱内的产品预冻提供冷量；并为后冷阱线圈捕获的升华水蒸气提供冷能。
冷冻干燥机设备的设计考虑了对制冷的特殊要求。其制冷系统主要由压缩机、制冷剂、油分离器、水冷凝器、干燥过滤器、中冷器、液体镜、电磁阀、手动阀、膨胀阀、蒸发器、汽液分离器、气体过滤器、压力表、压力控制继电器、能量调节器、安全阀和制冷管道组成。
冷冻干燥技术（简称冻干）是一种新型的食品加工工艺，十分健康，对人体没有危害。它跟普通干燥的不同如何体现一起来看看：
普通干燥是保持物质不致变质的方法之一。干燥的方法许多，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等。但这些干燥方法都是在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品，一般是体积缩小、质地变硬，有些物质发生了氧化，一些易挥发的成分大部分会损失掉。微生物会失去生物活力，干燥后的物质不易在水中溶解等。
而冻干的原理很好理解，先将新鲜果蔬放入零下50℃左右的冻干机里进行冷冻，等果蔬冻结后，给干燥箱抽真空，真空形成后稍微增大温度，这样就能使果蔬中的冰直接升华成水蒸气脱离果蔬，而留下的果蔬“骨架”体积保持不变并且疏松多孔，通过冻干能脱除的水分能达到95%以上。
冻干技术在低温下进行，如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小，适合一些化学产品，药品和食品干燥。
冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。干燥能排除95-99%以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不致变质。
