Đầu tiên, giai đoạn đông lạnh là sử dụng chất làm lạnh khi bay hơi để hấp thụ nhiệt của vật thể được làm mát, làm cho nhiệt độ của vật thể giảm xuống dưới âm 78 ° C, đạt đến dưới điểm đóng băng, do đó làm cho nước đóng băng. Quá trình này cho phép bảo tồn tối đa hình thức ban đầu, màu sắc, hương vị, thành phần dinh dưỡng và hoạt động của chất.

Tiếp theo là giai đoạn sấy thăng hoa. Trong quá trình sấy thăng hoa, các tinh thể băng rắn được chuyển đổi trực tiếp thành hơi nước ở trạng thái khí. Quá trình này được thực hiện trong môi trường chân không cao vì các phân tử nước có lực liên kết yếu trong các tinh thể băng rắn, do đó, trong điều kiện chân không, độ ẩm trong các tinh thể băng có thể nhanh chóng thăng hoa thành hơi nước. Đồng thời, hệ thống sưởi ấm sẽ làm nóng vật liệu, cung cấp năng lượng cần thiết cho sự thăng hoa của hơi nước, tăng tốc độ thoát hơi nước.

Hơi nước sau đó được ngưng tụ thành nước thoát ra thông qua một hệ thống ngưng tụ hiệu quả cao. Hệ thống ngưng tụ này thường bao gồm bình ngưng và bẫy nước, có khả năng ngưng tụ hơi nước thành nước một cách hiệu quả và thoát khỏi máy sấy đông lạnh.

Ngoài ra, máy sấy đông lạnh được trang bị hệ thống chân không để duy trì độ chân không cao trong quá trình sấy. Hệ thống chân không tạo ra một môi trường oxy thấp, nước thấp bằng cách hút khí và độ ẩm từ vật liệu, tạo điều kiện cho hơi nước thoát ra và làm khô vật liệu.

Tóm lại, nguyên tắc làm việc của máy sấy đông lạnh nhiệt độ thấp là thông qua hai giai đoạn đông lạnh và sấy thăng hoa để đạt được hiệu quả cao, sấy thiệt hại thấp cho các chất. Phương pháp sấy khô này có thể bảo tồn tối đa các thành phần dinh dưỡng và hoạt chất trong chất, thích hợp cho các lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, sản phẩm sinh học.