在真空干燥過程中，干燥室內的壓力始終低于大氣壓力，氣體分子數少，密度低，含氧量低，因而能干燥容易氧化變質的物料、易燃易爆的危險品等。對藥品、食品和生物制品能起到一定的消毒滅菌作用，可以減少物料染菌的機會或者抑制某些細菌的生長。
真空干燥的過程是將被干燥物料置放在密閉的干燥室內，用真空系統抽真空的同時對被干燥物料不斷加熱，使物料內部的水分通過壓力差或濃度差擴散到表面，水分子在物料表面獲得足夠的動能，在克服分子間的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，從而被真空泵抽走的過程。
因為水在汽化過程中其溫度與蒸汽壓是成正比的，其比例關系如圖所示。所以真空干燥時物料中的水分在低溫下能汽化，可以實現低溫干燥。這對于某些藥品、食品和農副產品中熱敏性物料的干燥是有利的。
例如，糖液超過70~C部分成分會變成褐色，降低產品的商品價值；維生素C超過40℃分解，改變了原有性能；蛋白質在高溫下變性，改變了物料的營養成分等。另外，在低溫下干燥，對熱能的利用率是合理的。
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