冻干机广泛应用在医学、制药、生物技术、化工和食品等领域。

一、医学方面的应用

利用冻干技术可以长期保存血液、动脉、骨骼、皮肤、角膜和神经组织等各种器官。冻干时细胞未被破坏，复水后生物体又能复活。例如冻干骨骼可以储存在室温或冰箱内长达2年。

二、制药领域：对药品的冷冻干燥包括中药和西药两部分。
1、西药的冷冻干燥：西药冷冻干燥在国内已得到一定的发展，但目前冷冻干燥药品的品种不多，产品价格高。
2、中药的冷冻干燥：目前冷冻干燥的一些中药包括人参、鹿茸、山药、冬虫夏草等少量中药材的冻干，大量的中成药还没有采用冻干技术，为此我国中药冷冻干燥技术及产品研究还有很大潜力。
三、生物技术领域：

冷冻干燥包括血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等药品的生产；生物化学的检查药品、免疫学及细菌学的检查药品；血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织及各种器官长期保存。

四、化工领域

超微细粉末功能材料，如光导纤维、超导材料、微波介质材料、磁粉以及能加速反应工程的催化剂的处理等。

五、食品领域

用于保持食物色、香、味和营养成分以及能迅速复水的咖啡、调料、肉类、海产品、果蔬的冻干。这一优良性能在方便快餐食品中体现尤为出色，表现出了强劲的发展势头，如日本的方便食品中约有50%是冷冻干燥食品。