凍幹機的基本原理是基於水的三態變化。水有固態、液態和氣態，三種相態既可以相互轉換又可以共存。當水在三相點（溫度為0.01℃，水蒸氣壓為610.5Pa）時，水、冰、水蒸氣三者可共存且相互平衡。在高真空狀態下，利用升華原理，使預先凍結的物料中的水分，不經過冰的融化，直接以冰態升華為水蒸汽被除去，從而達到冷凍幹燥的目的。我們來看看凍幹機有哪些分類：
（一）從功能上分
普通擱板型：物料散裝於物料盤中，適用於食品、中草藥、粉末材料的凍幹。
帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的幹燥，凍幹準備時，按需要將物料分裝在西林瓶中，浮蓋好瓶蓋後進行冷凍幹燥，幹燥結束後操作壓蓋機構壓緊瓶蓋，可避免二次汙染、重新吸附水分，易於長期保存。
多歧管型：在幹燥室外部接裝燒瓶，對旋凍在瓶內壁的物料進行幹燥，這時燒瓶作為容器接在幹燥箱外的歧管上，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關裝置，可按需要隨時取下或裝上燒瓶，不需要停機。
帶預凍功能型：物料預凍過程，冷阱作為預凍腔預凍物料，在幹燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預凍功能的凍幹機，冷凍幹燥過程物料的預凍、幹燥等均在凍幹機上完成，凍幹機使用效率高，節省了低溫冰箱的費用。
（二）從結構上分
1、鍾罩型
凍幹機：凍幹腔和冷阱為分立的上下結構，凍幹腔沒有預凍功能。該類型的凍幹機在物料預凍結束後轉入幹燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍幹機都為鍾罩型，其結構簡單、造價低。凍幹腔多數使用透明有機玻璃罩，便於觀察物料的凍幹情況。
2、原位型
凍幹機：凍幹腔和冷阱為兩個獨立的腔體，凍幹腔中的擱板帶製冷功能，物料置入凍幹腔後，物料的預凍、幹燥過程無需人工操作。該類型凍幹機的製作工藝複雜，製造成本高，但原位型凍幹機是凍幹機發展方向，是進行凍幹工藝摸索的理想選擇，特別適用於醫藥、生物製品及其他特殊產品的凍幹。
