เครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งแบบสุญญากาศ คือการกำจัดน้ำหรือตัวทำละลายอื่นๆ ออกจากตัวอย่างที่แช่แข็ง ในระหว่างกระบวนการทำให้แห้งทั้งหมด ตัวอย่างจะอยู่ในสถานะของเหลว และโดยทั่วไปอุณหภูมิจะต่ำกว่า -10 วัตถุประสงค์ของการทำแห้งแบบเยือกแข็งแบบสุญญากาศคือเพื่อคืนลักษณะดั้งเดิมของตัวอย่างหลังจากการคายน้ำ เนื่องจากกระบวนการทำให้แห้งดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำ จึงสามารถใช้กับวัสดุบางชนิด เช่น โปรตีน ซึ่งง่ายต่อการถูกทำลายที่อุณหภูมิสูง และมั่นใจได้ว่าคุณสมบัติของสารประกอบอื่นๆจะไม่เปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพส่วนใหญ่ เช่น เนื้อเยื่อ สารสกัดจากเนื้อเยื่อ แบคทีเรีย วัคซีน และซีรัม ถูกเปลี่ยนให้เป็นตัวอย่างแห้งโดยการทำแห้งแบบเยือกแข็งแบบสุญญากาศเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งแบบสุญญากาศ เป็นกระบวนการที่อ่อนโยนที่สุดในการรักษาคุณสมบัติทางชีวเคมีของเนื้อเยื่อที่บอบบางหรือเนื้อเยื่ออื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการอบแห้งวัสดุอนินทรีย์ เช่น อนุภาคนาโน เนื่องจากพื้นที่ผิวของอนุภาคแทบไม่เปลี่ยนแปลง