压缩空气中水蒸气的量是由压缩空气的温度决定的，冷冻干燥机就是利用这一原理采用制冷技术干燥压缩空气的。当有“冷干机前置”时，微热再生吸干机与冷干机的连接，只要场地许可，应尽量分体安装，以减少空气压降，改善冷干机通风条件及便于日常的维护检修。　这类干燥机不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作。

冷冻干燥机的制冷系统之间用管道依次连接，形成一个密闭的系统，制冷剂在系统中不断地循环流动，发生状态变化并与压缩空气和冷却介质进行热量交换。干燥机在保持压缩空气压力基本不变的情况下，降低压缩空气的温度可减少压缩空气中的水蒸气含量，而多余的水蒸气会凝结成液体。吸附式干燥机一般来说可以使出口气的达到-40度以上吸附式干燥机是通过'压力变化'(变压吸附原理）来达到干燥效果。

这类干燥机不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作。干燥机的作用，干燥后的物料也便于运输和贮存，如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下，以防霉变。按操作压力，干燥机分为常压干燥机和真空干燥机两类，根据操作压力可分为常压和减压（减压干燥机也称真空干燥机）。