冷凍干燥的基本思想是從一些材料（例如食物）中完全除去水，同時保持材料的基本結構和組成完整，有人可能想要用食物來做這件事有兩個原因：
  
  去除水分可以防止食物長時間變質。當微生物如細菌以物質為食并分解時，食物會變質。細菌可能釋放引起疾病的化學物質，或者它們可能只是釋放使食物味道變差的化學物質。另外，食物中天然存在的蛋白酶可與氧反應導致變質和成熟。像人一樣，微生物需要水來生存，所以如果從食物中去除水分，它就不會變質。酶也需要水與食物反應，因此脫水食物也會停止成熟。
  
  冷凍干燥顯著降低了食物的總重量。大部分食物主要由水組成（實際上許多水果含水量超過80％至90％）。去除這些水使食物更輕，這意味著它更容易運輸。軍隊和野營供應公司凍干食品，使一個人更容易攜帶。美國國家航空航天局還為狹窄的船上空間飛機提供冷凍干燥食品。