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過氧化氫蒸汽對設備進行消毒，并保證能放入物質的無菌。