Liyofilizasyon işlemi 3 ana aşamada gerçekleştirilmektedir;
1- Ürünün Dondurulması: Ürün ön hazırlık işlemlerinden geçtikten sonra düşük sıcaklıkta tamamiyle dondurulması, kristal forma geçirilmesi işlemidir.
2- Süblimasyon (Birincil Kurutma): Donmuş olan üründe süblimasyonun gerçekleşmesi için gerekli enerjinin oluşturulması ve süblimasyonun gerçekleştirilmesi. Su içeriğinin %90-95 uzaklaştırıldığı aşamadır. Birincil kurutma basamağı, prosesi oluşturan 3 basamak arasında en uzun süren basamaktır. Bu basamakta, cihaz haznesi içindeki basınç düşürülür ve dondurma basamağında oluşan buz kristallerinin sublimasyonunu başlatmak adına ısı uygulanır. Cihaz haznesi içindeki basınç vakum pompası aracılığıyla düşürülür.
3- Desorpsiyon (İkincil Kurutma): İkincil veya son kurutma fazında, ürünü kalıcı şekilde depolanabilir hale getirmek için kalıntı nem içeriği, mümkün olduğunca azaltılır. Ürünün iç yüzeyinde adsorpsiyon ile tutulan suyun giderilmesi gerekir. Bunu sağlamak için çoğunlukla suyun kapiler güçlerinin üstesinden gelinmelidir. O nedenle dondurarak kurutma tesisinin, ikincil kurutma fazı esnasında yüksek basınç kademesi üretmek üzere tasarlanması gerekir. Birincil kurutmanın temel amacı, çözücünün, matristen süblimasyon yoluyla uzaklaştırılması olmakla birlikte, ikincil kurutmanın temel amacı, ürünün nem içeriğini biyolojik aktivitelerin veya kimyasal reaksiyonların gerçekleşemeyeceği seviyelere düşürmektir.
