由于真空冷凍干燥是在低溫低壓下進行的，水分直接升華，使產品具有許多特殊的性能。例如，真空冷凍干燥技術還可以使熱敏材料脫水，干燥后的藥物非常穩(wěn)定，容易長期保存。與其他干燥方法相比，材料的物理結構和分子結構變化很小，材料的結構和外觀保持良好。真空冷凍干燥過程中不易存在表面硬化問題，材料內部形成多孔海綿，具有良好的復水性，能在短時間內恢復干燥前的狀態(tài)。由于干燥過程是在極低的溫度下進行的，空氣基本隔絕，有效地抑制了熱敏物質的生物、化學或物理變化，原料中的活性物質得到了很好的保存，原料的顏色得到了較好保持。

目前，我國真空冷凍干燥設備趨于完善，但與發(fā)達**相比，對真空冷凍干燥技術的基礎理論研究滯后、薄弱，阻礙了技術應用水平的提高。因此，研究的***正在轉移到這一領域。目前的研究主要集中在物理參數(shù)、影響因素、工藝參數(shù)、工藝機理與模型、工藝優(yōu)化控制等方面。真空冷凍干燥技術的基本參數(shù)包括物理參數(shù)和工藝參數(shù)，是實現(xiàn)真空冷凍干燥工藝的基礎。這些數(shù)據的缺乏將使干燥過程難以實現(xiàn)原料的優(yōu)化，也不能充分發(fā)揮系統(tǒng)的效率。物理參數(shù)是指材料的導熱系數(shù)和傳遞系數(shù)。該領域的研究內容包括物理參數(shù)數(shù)據的測量和方法，以及壓力、溫度、相對濕度和顆粒取向等環(huán)境條件對物理參數(shù)的影響。工藝參數(shù)包括制冷、供熱和物料形態(tài)。研究凍結過程的目的是尋找系統(tǒng)的***凍結曲線。對加熱過程的研究主要集中在兩個方面：一是原料載體的改進；二是加熱方式（傳熱方式和熱源）的選擇。

確定合適的材料形狀也是一項重要的研究內容。研究了原料的顆粒形狀和料層厚度對真空冷凍干燥機理的影響。從傳熱傳質的角度出發(fā)，研究了真空冷凍干燥的機理，建立了相應的數(shù)學模型，有助于找出影響真空冷凍干燥過程的因素，預測真空冷凍干燥的時間、溫度和蒸氣壓分布。目前的研究主要局限于均勻液相，提出了冰鋒均勻后退模型、升華模型、吸附升華模型等數(shù)學模型。這些模型雖然不同程度地描述了真空冷凍干燥過程，但在實際應用中仍存在許多局限性。過程優(yōu)化控制是基于上述數(shù)學模型的。

冷凍干燥過程比較復雜。為保證凍干產品的質量和節(jié)能，必須嚴格控制生產過程中的預凍溫度、升華和吸熱，使凍干過程按預先確定的工藝路線進行。