真空冷冻干燥机的冻干工艺主要包括前处理、预冻、干燥和后处理。对某种物料都应该制定出合理的冻干工艺曲线，从而能给出真空冷冻干燥机的操作程序。
冻干工艺带有一定的保密性，对冻干工艺的研究成果一般不轻易公布。各行业之间冻干工艺研究发展不平衡，生物制品冻干工艺研究发展较快，食品冻干工艺研究很不成熟。
一、生物制品冻干工艺的研究
我国有六大生物制品研究所，对很多种生物制品的冻干工艺早有研究，已经冻干成功大量的活菌、活毒疫苗，工艺比较成熟。生物制品冻干工艺今后研究的重点应该是扩大冻干产品的品种，增加对离体生物组织保持活性的工艺研究;寻求新的、更有效的、成本低的冻干保护剂和添加剂;找出产品预冻时的推荐温度和降温速率；给出推荐干燥曲线。
对于同样的活菌或活毒疫苗，可以采用不同的保护剂和工艺过程，而得到同样合乎要求的冻干产品，可谓各有绝活，但推荐工艺只有一种。真空冷冻干燥机预冻的温度和降温速率是影响生物制品冻干活性的重要因素，通常强调-30℃至-60℃是生物制品冷冻死亡的危险区，预冻时不希望形成明显的冰晶，期望是实现“玻璃化”。冻干后一定要检查生物制品的活性。
二、药品冻干工艺的研究
药品冻干包括西药和中药两部分。
西药冻干在国内已经开展起来了，较大型的制药厂都有真空冷冻干燥机设备，很多针剂都采用了冻干工艺，提高了药品质量和贮存期限，给医患双方都带来了利益。但目前冻干西药的品种不多，冻干产品价格高，冻干工艺不先进。
中药冻干在国内还没有受到重视，目前只局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干，大量的中成药、汤药都没有采用冻干工艺，与国外差距较大，日本几年前就开展了“汉药西制”,改变了中药加工方法，丢掉了煎制中药的药罐子，改变了中药不能制成针剂的传统，解决了中药不治疾病的难题。我国中药冻干工艺的研究很有潜力。
药品冻干工艺研究的重点应该是扩大冻干技术的应用面，增加冻干新品种；在保证冻干产品质量的前提下，研究如何提高冻干速率，缩短干燥时间，节约能源；研究冻干产品的添加剂；研究预冻温度、速度、干燥温度和压力，给出推荐工艺曲线。