升华干燥包含冻结和升华两个过程。冻结的目的是使食品具有合适的形状与结构，以利于升华过程的进行。升华是食品中的水分吸热升华成水蒸气，通过冷凝系统而除去的过程。

冻结方法有自冻法和预冻法两种。自冻法是利用食品在真空下闪蒸吸收汽化潜热，使食品的温度降到冰点以下而自行冻结的方法。如能迅速造成高真空度，则水分就会在瞬问大量蒸发而吸收大量的热量，使食品很快完成冻结过程。不过自冻法常出现食品变形或发泡现象，因此不适合于外观和形态要求较高的食品，一般仅用于粉末状干制品的冷冻。

预冻法是预先将食品冻结成一定形状的方法。该法可较好地控制食品的形状及冰晶的状态，因此适合大多数食品的冻结。

食品冻结后即在干燥室内升华干燥。冰晶升华时要吸收升华热，因此，干燥室内有加热装置提供这部分热量。加热的方法有板式加热、红外线加热及微波加热等。

板式加热法是将预冻好的食品放在两块加热板之问，进行接触换热而获得干燥。为了加强换热效果，一般都有液压传动装置将加热板紧紧压在食品上。加热板的温度由内部循环的热蒸汽或液体介质来维持和调节，以保证既满足食品内冰晶升华所需热量，又防止其温度上升到引起解冻的程度，通常在38～66℃之间。此外，加热板与食品紧密接触，虽然可以加快传热过程，但冰晶升华后的水蒸气外逸受到阻碍，这不仅不利于食品的干燥，而且还会造成食品内部压力升高，甚至超过三相点压力，引起冰晶的熔解。因此，加热板与食品之间常放置扩张性金属网格板，以保留蒸汽外逸的通路。这样既可加强传热效果；又可加快水蒸气的除去速度，从而加快升华干燥过程。

在采用板式加热时，由于冰晶不断升华而使充满了水蒸气和空气等不凝性气体的多孔层逐渐增长，将对传热和水蒸气外逸产生越来越大的阻力，使之成为干燥速度的主要限制因素。采用红外加热和微波加热即可克服此种缺陷。这两种加热方式常与板式加热联合使用，进行升华干燥的中后期干燥，既可克服多孔层间的传热阻力，加快升华干燥的速度，又可降低升华干燥的成本。