由于真空冷凍干燥是在低溫低壓下進(jìn)行的，水分直接升華，使產(chǎn)品具有許多特殊的性能。例如，真空冷凍干燥技術(shù)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(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)變化很小，材料的結(jié)構(gòu)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(nèi)部形成多孔海綿，具有良好的復(fù)水性，能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)干燥前的狀態(tài)。由于干燥過程是在極低的溫度下進(jìn)行的，空氣基本隔絕，有效地抑制了熱敏物質(zhì)的生物、化學(xué)或物理變化，原料中的活性物質(zhì)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(shè)備趨于完善，但與發(fā)達(dá)**相比，對真空冷凍干燥技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究滯后、薄弱，阻礙了技術(shù)應(yīng)用水平的提高。因此，研究的***正在轉(zhuǎn)移到這一領(lǐng)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(jī)理與模型、工藝優(yōu)化控制等方面。真空冷凍干燥技術(shù)的基本參數(shù)包括物理參數(shù)和工藝參數(shù)，是實(shí)現(xiàn)真空冷凍干燥工藝的基礎(chǔ)。這些數(shù)據(jù)的缺乏將使干燥過程難以實(shí)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(dǎo)熱系數(shù)和傳遞系數(shù)。該領(lǐng)域的研究內(nèi)容包括物理參數(shù)數(shù)據(jù)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(jié)過程的目的是尋找系統(tǒng)的***凍結(jié)曲線。對加熱過程的研究主要集中在兩個(gè)方面：一是原料載體的改進(jìn)；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(xiàng)重要的研究內(nèi)容。研究了原料的顆粒形狀和料層厚度對真空冷凍干燥機(jī)理的影響。從傳熱傳質(zhì)的角度出發(fā)，研究了真空冷凍干燥的機(jī)理，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，有助于找出影響真空冷凍干燥過程的因素，預(yù)測真空冷凍干燥的時(shí)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(xué)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(shí)際應(yīng)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(xué)模型的。

冷凍干燥過程比較復(fù)雜。為保證凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和節(jié)能，必須嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程中的預(yù)凍溫度、升華和吸熱，使凍干過程按預(yù)先確定的工藝路線進(jìn)行。