熱泵烘干機由干燥系統和制冷系統兩個循環組成。由冷凝器出來的高壓制冷劑（液態）經膨脹閥節流降壓后進入蒸發器，吸收干燥器排出的濕熱空氣，使濕熱空氣中的溶劑冷凝，從而降低熱空氣中的絕對濕度。與此同時，制冷劑發生相變（氣態）。再經壓縮機升壓（溫度提高），脫濕后的空氣吸收其熱量，溫度提高用于干燥介質。而制冷劑則由氣態變為液體。由此完成了一個循環。熱泵烘干機的操作溫度為一般為-20~50℃，消除了干燥對生物制品活性及營養成分的破壞。特別適用于生物制品物料的干燥，對于具有酶活性和抗生性的生物物料，生物活性在干燥過程中幾乎不損失，而對于活細胞物質（如菌類）干燥持續存活率為30%~40%