冷冻干燥技术在生物工程、医药产业、食品产业、材料科学和农副产品深加工等领域有着广泛的应用。
在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，能保持原来的形状。而在冻结的状态下进行干燥，能保持原来的结构，不会发生浓缩现象。
由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。
干燥能排除百分之九十五以上的水份，使干燥后产品能长期保存而不变质。
干燥后的物质疏松多孔，加水后溶解迅速，能立即恢复原来的形状。
冷冻干燥在低温下进行，对于很多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。
在低温下干燥，物质中的一些挥发性成分损失极小，适合一些化学产品、药品和食品干燥。