凍幹溶液一般都是配置成含固體物質4%-25%的稀溶液。溶液裏水的組成：
1、大部分水是以水分子的形式存在於溶液中的自由水。
2、少部分是吸附於固體物質晶格間隙中或以氫鍵方式結合在一些極性基因團上的結合水。
3、固定於生物體和細胞中的水，大部分也是可以凍結和升華的自由水。也含有一些不能凍結、很難去除的結合水。
凍幹的目的就是在低溫、真空環境中除去物質中的自由水和一部分吸附於固體晶格間隙中的吸附水。凍幹過程分為以下幾個步驟：
預凍結：
預凍是將溶液中的自由水固化，賦予幹後產品與幹燥前有相同的形態，防止抽空幹燥時起泡、濃縮、收縮和溶質移動等不可逆變化發生。
溶液在凍結過程中，需過冷到冰點以下，其內產生晶核以後，自由水才開始以冰的形式結晶，同時放出結晶熱，使其溫度上升到冰點，隨著晶體的生長，溶液濃度增加，當濃度到達共晶濃度，溫度下降到共晶點以下時，溶液就全部凍結。
冷卻速度愈快，過冷溫度越低，所形成的晶核數量越多，晶體來不及生長就被凍結，形成的晶粒數量越多，晶粒也細。冷卻速度慢，形成的晶粒數量越少，晶粒也粗大。凍幹製品升華前，必須凍結到一定的溫度，這個溫度應設在製品的共熔點以下10至20℃左右，如不經過預凍直接抽真空，當壓力降到一定程度時，液體就會被抽去。這種情況也叫蒸發，這種蒸汽叫做不飽和蒸汽，如果製品凍結不實而抽真空，液體中的氣體迅速逸出而引起“沸騰”的現象。製品如在“沸騰”中凍結，有部分可能逸出瓶外，引起藥物損失或使製品表麵凹凸不平。由此可見，共熔點的溫度是保證產品正常幹燥的安全的溫度，隻能比它低，不能高於共溶點溫度。
升華幹燥（一次幹燥）
將凍結後的產品置於一閉的真空容器中加熱，其冰晶就會升華成水蒸氣逸出而使產品脫水幹燥。幹燥是從外表麵開始逐步向內推移的，冰晶升華後殘留的空隙變成爾後升華水蒸氣的逸出通道。升華所需的熱量由以下幾種途徑得到：固體的傳導，輻射，氣體的對流。
產品升華時受以下幾個溫度限製：
產品凍結部分的溫度應低於產品共溶點的溫度。產品幹燥部分的溫度要低於其崩解溫度或容許的最高溫度（不燒焦或性變）。最高擱板溫度。
解析幹燥（二次幹燥）
第一階段幹燥是將水以冰晶的形式除去，因此其溫度和壓力都必須控製在產品共溶點以下，才不使冰晶溶化。對於吸附水，由於其吸附能量高，如果不提供足夠的能 量，水就不可能從吸附中解析出來。為了使解析出來的水蒸氣有足夠的推動力逸出產品，必須使產品內外形成較大的蒸汽壓差，所以箱體內要保持高真空。第二階段幹燥後，產品殘餘水分的含量一般可以控製在0.4%-4% 之間。
