干燥是一種比較常見的操作，但粉體和生物制品的加熱干燥總會造成顆粒不可復原的團聚，尤其是在粉體制備方面。液相中的納米顆粒經干燥會聚結為難以分散的團塊，因為普通的顆粒在干燥過程中水分會從顆粒間孔道散發，導致附加壓力增強，將顆粒緊壓在一起成為團塊。
而使用冷凍干燥機則可以避免這些問題的出現。冷凍干燥機是先將待干燥凝膠或血液冷凍為固體，然后利用升華的方式使其中的水分氣化而脫除水分。由于冰的氣化過程不會對固體顆粒的聚結狀態產生影響，因此可以保證原顆粒不被壓緊而團聚。另外由于沒有高溫操作，因此適合生物制品處理，避免生物制品變質。