预冻阶段
预冻阶段需要把物料在极短的时间内迅速的进行冷冻，使待处理的物料温度降至共晶点以下，物料充分冻结。在预冻过程中，物料所需的最低冻结温度、物料所需的冻结时间以及物料的降温速度都需要严格的确定，每一项内容都与冻干质量息息相关。物料的不同其冻干温度也不同，降温速度影响冻结快慢，冻结快慢影响物料中冰晶颗粒的大小，而冰晶颗粒的大小会影响物料结构以及下一步冻干的升华速度。冻干的速度太快会增大冰晶，细胞死亡就是冰晶过大造成的，如果冻干的速度太慢，就会造成资源与时间不必要的浪费。保证冻干产品的最终质量，预冻阶段符合操作标准非常重要。
升华干燥阶段
升华干燥阶段是第一个干燥阶段，此阶段把水直接变为气体，排出的过程，大约能出去九成以上，此阶段还需即热，因为在升华过程中需要能量的转化。提取物料的不同，热量的需要也是不同的。影响本阶段的因素有升华温度、升华速率、加热方式等。升华温度既不能超过物料的崩解温度或耐热极限温度，也不能使物料的温度超过其自身共熔点温度。升华速率直接影响整个冻干过程的时间，其取决于提供给升华界面热量的多少，以及从升华界面通过干燥层逸出水蒸气的快慢。
解析干燥阶段
解析干燥阶段是把前一阶段干燥不完全的水继续干燥的过程。在此阶段需要足够高的温度才能达到，不过要注意崩解温度。此阶段需要冻干机中高真空度，才能使水顺利排出，物料内外蒸气压较大。此阶段为第二阶段干燥。