產品的冷凍干燥需要在一定裝置中進行，這個裝置叫做真空冷凍干燥機或冷凍干燥裝置，簡稱凍干機。
　　凍干機按系統分，由制冷系統、真空系統、冷熱媒介系統和控制系統四個主要部分和CIP/SIP系統、自動進出料系統、氣動液壓系統組成。按結構分，凍干箱（或稱干燥箱）、冷凝器（或稱水汽凝結器）、制冷機組、真空泵組和各類閥門、電氣測量、控制元件等組成。
　　凍干箱是凍干機的主要部分，需要凍干的產品就放在箱內分層的金屬板層上，對產品進行冷凍，并在真空下加溫，使產品內的水分升華而干燥。
　　冷凝器同樣是一個高低溫的真空密閉容器，是把凍干箱內產品升華出來的水蒸氣凍結吸附在其金屬表面上。
　　制冷系統由制冷機與凍干箱、冷凝器內部的管道等組成。制冷機可以是互相獨立的二套或以上，也可以合用一套。制冷機的功用是對板層和冷凝器進行制冷，以產生和維持它們工作時所需要的低溫，它有直接制冷和間接制冷二種方式。
　　冷熱媒介系統對于不同的凍干機有不同的熱傳導方式。主要由循環泵，電加熱器和板式換熱器組成，通過間接制冷和加熱實現對凍干箱板層的溫度控制。
　　控制系統由各種控制開關，指示調節儀表及一些自動裝置等組成，由電源柜，控制柜和個人電腦（PC機）組成。電氣控制系統可以完成對凍干機的各種手動和自動控制。它可以較為簡單，也可以很復雜。一般自動化程度較高的凍干機則控制系統較為復雜。控制系統的功用是對凍干機進行手動或自動控制，操縱機器正常運轉，以使凍干機生產出合乎要求的產品來。
　　對于凍干機的氣動液壓系統：氣動系統由氣動二聯件，管路，氣動換向閥及氣動閥門組成，用作各種氣動閥門的開閉和門鎖機構等。液壓系統由液壓站和液壓缸等組成，用作小瓶的箱內壓塞和蘑菇閥的開閉或門鎖機構，大型凍干機的液壓系統還用作產品的進箱和出箱，另外液壓系統還配合清洗時作板層的升降運動，以使清洗更*。
　　CIP/SIP系統：在位清洗（CIP）系統由清洗泵和安裝在凍干箱、冷阱內的一系列管道和噴嘴，凍干箱門應有鎖緊裝置組成。在位滅菌（SIP）系統用于凍干箱、冷阱和放氣過濾器的滅菌之用。
　　凍干機自動裝料和卸料系統一般所采用的方法是用蒸汽或*蒸汽對設備進行消毒，并保證能放入物質的無菌。