干燥是古老的操作，但粉體和生物制品的加熱干燥常常造成顆粒不可復原的團聚，尤其是在超細粉體制備方面，液相中的納米顆粒經干燥會聚結為難以分散的團塊，這主要是因為普通的顆粒干燥過程中水分在從顆粒間孔道散發，表面張力導高的附加壓力，將顆粒緊壓在一起成為團塊。
而冷凍干燥可以避免這一問題，冷凍干燥是先將待干燥凝膠或血液冷凍為固體，再在合理的條件先通過升華作用而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，因此可以完好保存原來的顆粒不被壓緊而團聚，此外冷凍干燥適合處理生物制品，比如血液等，因為它沒有高溫操作，可以防止生物制品變質。