适合少量样品冻干实验，可应用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品实验室冻干机、微生物、酵母、生物研究用植物提取物等的干燥。随着真空冷冻干燥技术的不断发展，实验室冻干机的应用几乎包罗万象，诸如各种饮料、调料、快餐食品、小食品、保健食品、水产、肉蛋、食用菌、酶制剂、藻类等等。
物料的预冻是冷冻干燥过程的关键步骤，预冻过程的好坏直接影响冷冻干燥产品的品质。物料预冻过程基本可分为慢速冷冻、快速冷冻，用户可根据具体需要灵活操作设备，达到物料的有效预冻。如：
1、慢速冷冻：预先准备好的物料放入冷阱，盖好保温盖，打开压缩机，预冻开始；
2、快速冷冻：先行打开压缩机，待冷阱腔温度下降到一定温度，再将预先准备好的物料放入冷阱，预冻开始。
冻干机冻干操作：
1、将物料架从冷阱腔中提出，置于备用的活动硬质塑料圆盘上（均放置在冷阱腔上方），然后将有机玻璃罩罩好，若采用压盖装置冻干物料，物料预冻好后迅速将物料从预冻架转移到压盖装置的搁板上，然后将压盖用的有机玻璃罩罩好。
2、系统运行在设备操作屏，按“真空泵”键，真空泵工作，按“真空计”键，真空度显示，待真空度达到30Pa左右后，按“加热”键启动冻干工艺程序，干燥开始按预先设定的工艺程序运行。
注意：真空度零点已调好实验室冻干机，用户无需进行校正；开真空计后显示大气状态为110×103～80×103Pa均为正常,无需进行调节。
建议：在冻干过程，需要查看真空度时才打开真空计，不查看时关闭真空计，这样可延长真空计使用寿命。
冻干机冻干法基本上在0℃以下进行，即在产品冻结的状态下进行，只在后期降低产品的残余水份含量时，才让产品升至0℃以上的温度，但一般不超过40℃。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后，药物剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前，只要加入注射用水，又会立即溶解。
因此，冻干机的真空冷冻干燥技术医药工业有着广泛的应用，它可以明显提高制品的质量和档次。西药冷冻干燥在国内已经得到了一定的发展，很多较大型的制药厂都有冷冻干燥设备。在中药方面，真空冷冻干燥技术主要局限在人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干。此外，在生物医药产品领域，冻干技术也有广泛应用。
