冻干机主要由制冷系统、真空系统、加热系统和电气控制系统四大部分组成。具体来说，干燥箱是一种能抽真空和加热的密闭器，物料的升华干燥过程是在干燥箱中进行的；冷凝器（捕水器）的主要作用是凝结并捕获升华的水蒸汽；加热系统负责对物料进行必要的加热，以促进升华过程的进行；真空系统则负责创造低气压环境，使物料中的水分能够直接从冰态升华为水蒸汽；而电气控制系统则是整个设备的“大脑”，负责协调和控制各系统的运行。
此外，50平方米的冻干机，其组成部分还包括真空泵和阀门等设备。制冷系统是冻干机中*重要的一个部分，被称为“冻干机的心脏”，它主要由压缩机、制冷剂、油分离器、水冷凝器、干燥过滤器、中间冷却器等部件组成。