凍干機廣泛應用在醫學、制藥、生物技術、化工和食品等領域。

一、醫學方面的應用

利用凍干技術可以長期保存血液、動脈、骨骼、皮膚、角膜和神經組織等各種器官。凍干時細胞未被破壞，復水后生物體又能復活。例如凍干骨骼可以儲存在室溫或冰箱內長達2年。

二、制藥領域：對藥品的冷凍干燥包括中藥和西藥兩部分。
1、西藥的冷凍干燥：西藥冷凍干燥在國內已得到一定的發展，但目前冷凍干燥藥品的品種不多，產品價格高。
2、中藥的冷凍干燥：目前冷凍干燥的一些中藥包括人參、鹿茸、山藥、冬蟲夏草等少量中藥材的凍干，大量的中成藥還沒有采用凍干技術，為此我國中藥冷凍干燥技術及產品研究還有很大潛力。
三、生物技術領域：

冷凍干燥包括血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等藥品的生產；生物化學的檢查藥品、免疫學及細菌學的檢查藥品；血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織及各種器官長期保存。

四、化工領域

超微細粉末功能材料，如光導纖維、超導材料、微波介質材料、磁粉以及能加速反應工程的催化劑的處理等。

五、食品領域

用于保持食物色、香、味和營養成分以及能迅速復水的咖啡、調料、肉類、海產品、果蔬的凍干。這一優良性能在方便快餐食品中體現尤為出色，表現出了強勁的發展勢頭，如日本的方便食品中約有50%是冷凍干燥食品。