四环冻干食品冻干机的冷冻干燥过程实际上是水的物态变化及其转移过程。含有大量水分的生物制品先冻结成固体，然后在真空状态下由固态冰直接升华成水蒸汽，水蒸汽又在冷凝器内凝华成冰霜，干燥结束后冰霜熔化排出。在冻干箱内得到了需要的冷冻干燥产品，。
在冻干过程有二个放热过程和二个吸收过程：液体生物制品放出热量凝固成固体生物制品为放热过程;固体生物制品在真空下吸收热量升华成水蒸汽为吸热过程;水蒸汽在冷凝器中放出热量凝华成冰霜为放热过程;冻干结束后冰霜在冷凝器中吸收热量熔化成水为吸热过程。
整个冻干过程中进行着热量和质量的传递现象。热量的传递贯穿冷冻干燥的全过程中。预冻阶段、干燥的阶段和阶段以及化霜阶段均进行着热量的传递;质量的传递在干燥阶段进行，冻干箱制品中产生的水蒸汽到冷凝器内凝华成冰霜的过程，实际上也是质量传递的过程，只有发生了质量的传递,产品才能获得干燥。在干燥阶段，热的传递是为了质的传递，改善热的传递也能改善质的传递。
四环冻干食品冻干机的预冻温度和维持时间若预冻没有冻好，或冻结不实，在进入阶段升华干燥时，物料可能出现“沸腾"现象，或冻干后制品表面凹凸不平，影响外观；如果冷的过低，则浪费了能源和时间。预冻所需的时间要根据不同的具体条件来确定。但总的原则是，应使制品的各部分*冻实。
升华界面的温度(或供热量)和水蒸汽逸出制品的能力前者主要由隔板的温度和干燥箱的压力(真空度)所决定，而后者主要由升华界面的温度(对应的水蒸汽饱和压力)和箱内的水蒸汽分压所决定。
