食品用冻干机大多数采用冻干分离型结构。先将预处理好的物料装盘，送入速冻生产线预冻；或将装好物料的盘子装上架车，送入冷库预冻。预冻好的物料，连同料盘（或车）一起装入冻干器的干燥仓内，抽真空进行升华干燥。为提高升华干燥速率，在适当时机进行加热，直到干燥结束，停止加热，停真空泵，停制冷压缩机，向干燥仓内放入干燥空气，打开真空仓门，取出物料，进行后处理（真空包装）。
　　医药用冻干机一般都采用冻干合一型结构。物料需放在冻干机内预冻，以减少染菌的机会，保证冻干物料的质量。将准备好的物料放在料盘内，放入冻干箱内的搁板上，关好冻干箱门，开动制冷机，对冻干箱内的湿物料进行预冻。当预冻温度达到该物料的共晶点温度以下，低于共晶点温度5摄氏度之后，停留半小时以上，然后开始抽真空。为节省时间，通常在达到共晶点温度时，开动制冷机 对捕水器制冷。预冻结束时停制冷机，开动真空泵，开启阀门，对冻干箱抽真空。从湿物料中升华出来的水蒸气被捕水器凝结成霜，而不凝结性气体被真空泵$排到周围环境空间。为补充水蒸气升华所需的潜热，在开始抽真空之后，即可开动加热系统，加热速率需要严格控制，通常应保持被冻干物料的温度在其共晶点温度之下1摄氏度左右，待完成升华干燥之后，再逐渐提高温度，但^高不能超过被冻干物料的允许温度。利用取样法、称重法、压升法、温度对比法或水分在线测量法等中的任何一种方法，都可以判断冻干是否结束。当确认冻干结束时，停止加热、停制冷机和真空泵，打开冻干箱，取出冻干物料，进行真空（或充氮气）包装。有些医药用冻干机带有压盖装置，可对盘尼西林瓶装冻干药物在冻干箱内直接压盖封装。
　　通过热交换器可以提高制冷效率。图中没有给出控制系统和清洗、消毒灭菌装置。