Sau khi khởi động, nguyên liệu được đưa vào thùng nguyên liệu để đông lạnh. Quá trình đóng băng bao gồm hai khía cạnh: thứ nhất, hệ thống chân không sẽ loại bỏ một phần hơi ẩm bằng cách hút chân không; thứ hai, khi vật liệu đóng băng, một số phân tử nước bị đẩy lên bề mặt và đóng băng. Sau khi đáp ứng yêu cầu đóng băng, hệ thống gia nhiệt sẽ làm nóng và làm khô vật liệu, hút chân không để loại bỏ hơi ẩm còn lại, sau đó đưa hơi ẩm này đến bẫy đóng băng để đóng băng, nhờ đó đạt được yêu cầu làm khô đóng băng.
Sấy khô đông lạnh đề cập đến quá trình loại bỏ nước hoặc các dung môi khác khỏi các sản phẩm sinh học đông lạnh thông qua quá trình thăng hoa. Thăng hoa đề cập đến quá trình một dung môi, chẳng hạn như nước, như đá khô, thay đổi trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái khí mà không chuyển qua trạng thái lỏng. Sản phẩm thu được thông qua quá trình sấy khô-đông lạnh được gọi là máy đông khô và quá trình này được gọi là sấy khô-đông lạnh. Sấy khô truyền thống gây co rút vật liệu và làm hỏng tế bào. Trong quá trình sấy khô-đóng băng, cấu trúc của mẫu không bị phá hủy do các thành phần rắn được hỗ trợ bởi băng ở vị trí của chúng. Khi băng thăng hoa, nó để lại các lỗ chân lông trong cặn khô. Điều này bảo tồn tính toàn vẹn của cấu trúc sinh học và hóa học cũng như hoạt động của sản phẩm. Trong phòng thí nghiệm,{11}sấy đông khô có nhiều ứng dụng khác nhau và không thể thiếu trong nhiều ứng dụng sinh hóa và dược phẩm. Nó được sử dụng để thu được các vật liệu sinh học có thể bảo quản trong thời gian dài, chẳng hạn như nuôi cấy vi sinh vật, enzym, máu và dược phẩm, không chỉ giữ được sự ổn định lâu dài mà còn duy trì được cấu trúc và hoạt động sinh học vốn có của chúng. Vì lý do này, phương pháp đông khô được sử dụng để chuẩn bị các mẫu mô cho nghiên cứu cấu trúc (chẳng hạn như kính hiển vi điện tử). Phương pháp đông khô còn được áp dụng trong phân tích hóa học, cung cấp mẫu khô hoặc mẫu cô đặc để tăng độ nhạy phân tích. Quá trình đông khô giúp ổn định các thành phần mẫu mà không làm thay đổi thành phần hóa học của chúng, khiến nó trở thành một phương pháp hỗ trợ phân tích lý tưởng. Quá trình đông khô có thể xảy ra một cách tự nhiên. Trong điều kiện tự nhiên, quá trình này diễn ra chậm và không thể đoán trước. Thông qua sự phát triển của hệ thống đông khô, nhiều bước đã được cải tiến và cải tiến, đẩy nhanh quá trình này.
