他の乾燥方法と同様に、連続的な昇華乾燥、すなわち、熱の連続供給と生成された蒸気の連続除去を維持するために、2つの基本的な条件を満たす必要があります。
初期段階では、材料の温度が比較的高い場合、昇華に必要な潜熱は、材料自体の賢明な熱から得ることができます。
ただし、昇華プロセスでは、材料の温度は、乾燥チャンバー内の蒸気の部分的な圧力段階と平衡状態にある温度にすぐに低下します。この時点で、外部加熱がない場合、昇華乾燥が停止します。
外部加熱の条件下では、昇華によって生成された蒸気がタイムリーに除去されない場合、蒸気の部分的な圧力が上昇し、材料の温度もそれに応じて上昇します。材料の凍結点に到達すると、材料の氷の結晶が溶け、凍結乾燥を実行できません。
熱を供給するプロセスは熱伝達プロセスであり、蒸気を除去するプロセスは物質移動プロセスです。したがって、昇華乾燥プロセスは、本質的に同時熱と物質移動のプロセスです。
自然界で発生するプロセスには原動力があります。昇華乾燥における熱伝達駆動力は、熱源と昇華界面の温度差であり、物質移動駆動力は、昇華界面と蒸気トラップ（またはコールドトラップ）の間の蒸気の部分的な圧力差です。
温度差が大きいほど、熱伝達速度が速くなります。
蒸気の部分的な圧力差が大きいほど、物質移動速度が速くなります。
凍結乾燥する場合、製品の良質を維持し、より速い乾燥速度を達成する必要があります。
昇華に必要な潜熱は、熱源から外部熱伝達プロセスを介して乾燥させる材料の表面に移動し、その後、内部熱伝達プロセスを介して材料内の実際の氷の昇華地域に移しなければなりません。
生成された水蒸気は、内部物質移動プロセスを介して材料の表面に到達し、外部物質移動プロセスを介して蒸気トラップ（コールドトラップ）に伝達する必要があります。
凍結乾燥機器の設計、乾燥する材料の特性に応じて、1つまたは複数のプロセスが乾燥プロセスの「ボトルネック」である場合があります。
熱と物質移動の効率を改善し、単位体積あたりの凍結乾燥材料の表面積を増加させることによってのみ、乾燥速度が速くなる可能性があります。
水には、固体、液体、ガスの3つの段階があります。
熱力学における相平衡理論によれば、圧力が低下するにつれて、凍結点はあまり変化しませんが、沸点は低下し、凍結点に近づきます。
圧力が特定の真空に低下し、水の沸点が凍結点と一致すると、氷は液体ではなくガスに直接蒸発する可能性があります。このプロセスは昇華と呼ばれます。
食物の真空凍結乾燥は、低温の状態での食物中の凍結水を昇華し、水のトリプルポイント以下の低圧です。