冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。

制冷系统是冻干机的zui重要的组成部分，被称为“冻干机的心脏”。其制冷系统主要由以下部件组成：压缩机,制冷剂,油分离器，水冷凝器，干燥过滤器，中间冷却器，视液镜，电磁阀，手阀(顶盖阀)，膨胀阀，蒸发器(板式交换器，后箱冷凝盘管)，汽液分离器，回气过滤器，压力表，压力控制继电器， CPCE (能量调节器)，安全阀，制冷管道等。

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer)，该过程称作冻干(lyophilization)。

冷冻干燥机的工作原理是：液体制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物质的热量后，汽化成低压低温的蒸汽，被压缩机吸入，压缩成高温高压的蒸汽后排入冷凝器，在冷凝器中向向冷却介质(水或空气)放热，冷凝为高压液体，经节流装置节流为低压低温的液体，再次进入蒸发器吸热汽化。

冷冻干燥机相对常规方法，冻干法具有如下优点：
1、许多热敏性的物质不会发生变性或失活。
2、 在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小。
3、在冻干过程中，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。
4、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。
5、由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。
6、干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而*，几乎立即恢复原来的性状。
7、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。
8、干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。
9、因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高 的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热，不会有很多的热损失，故热能的利用很经济。 根据冻干机的用途选型：1.实验室型。2.中试型。3生产型。