食品真空冷凍干燥時，首先將食品凍結，然后在高真空室內干燥。是一種低溫、低壓下具有移動相變邊界的熱量傳輸過程。

凍結的方法一般有兩種:自動法和預凍法。自動法是利用食品中水分蒸發時，吸收汽化潛熱，促使食品溫度下降，發生凍結。該種方法適用于對食品外觀和形態要求不高的食品。預凍法是將食品先凍結，然后抽空于燥。通常的真空干燥，是將食品中的水分從液態轉化成氣態，凍結干燥則是從冰晶直接升華成水蒸氣。

在凍結干燥過程中，單靠設備本身和外界的傳熱或輻射來獲得熱量。升華速度太慢。為了提高干燥速度，在真空室內還裝有加熱系統。加熱系統放出的熱緊，通過固體傳導、輻射及內部氣流的對流，傳給食品，使其升溫。加入的熱量要恰當，既要保證一定的升華速度，又要防止食品中的凍結部分融化而降低產品質量。