冷冻干燥，也称为冻干，是一种通过 将含水物质先冻结成固态，然后使其中的水分从固态直接升华变成气态以除去水分，从而保存物质的方法。这个过程涉及三个主要阶段：冻结、升华和再干燥。
冻结：
首先将含水的物质冷却至冰点以下，使其冻结成固态。在冻干机中，这通常通过将空气冷却至所需温度来实现，使得其中的水分结冰。
升华：
在真空条件下，冻结的物质中的水分会直接从固态升华为气态，这个过程称为升华。由于水分不经过液态阶段，因此可以最大限度地保留物质的原始结构和性质。
再干燥：
升华后，物质中可能仍含有少量水分，需要进行再干燥以进一步去除。这一阶段通常涉及对物料进行适当的加热，使剩余的水分蒸发并排出。
冷冻干燥的主要优点包括能够保留产品的活性和稳定性，避免热分解变质，具有良好的复溶性和较低的污染风险。此外，由于干燥在低温下进行，因此特别适用于热敏性物质。然而，冷冻干燥也有其缺点，如设备投资大，能源消耗及药品生产成本较高，限制了该技术的广泛应用。
冷冻干燥技术在医药、生物制品、食品、血液制品和活性物质等领域得到了广泛应用，尤其是在需要长期保存和运输的情况下。