Osnovni princip sušenja smrzavanjem temelji se na promjeni vode u tri stanja. Voda ima čvrsto, tekuće i plinovito stanje, a ta se tri stanja mogu jedno u drugo pretvarati i koegzistirati. Kada je voda u trojnoj točki (temperatura je 0.01 stupanj, tlak vodene pare je 610.5Pa), voda, led i vodena para mogu koegzistirati i uravnotežiti jedna drugu. U stanju visokog vakuuma koristi se princip sublimacije kako bi se voda u prethodno smrznutom materijalu uklonila izravno u vodenu paru u stanju leda bez otapanja leda, kako bi se postigla svrha sušenja smrzavanjem. Liofilizirani proizvodi su spužvasti, ne skupljaju se, izvrsna rehidracija, vrlo malo vlage, te se nakon odgovarajućeg pakiranja mogu dugo skladištiti i transportirati na sobnoj temperaturi. Budući da sušenje zamrzavanjem pod vakuumom ima neusporedive prednosti u odnosu na druge metode sušenja, ova tehnologija je od svog početka sve više favorizirana, a njezina primjena u medicini, biološkim proizvodima i hrani postala je sve opsežnija. Serum, sojevi, tradicionalna kineska i zapadna medicina i drugi biološki proizvodi većinom su bioaktivne tvari, a tehnologija vakuumskog sušenja smrzavanjem također pruža dobro rješenje za očuvanje biološke aktivnosti.