由于藥品冷凍干燥過程會產生多種應力，對凍干藥品的藥性有很大的影響，因此對藥品冷凍干燥過程進行合理設計，對于減少凍干損傷和提高凍干藥品的質量有重大的意義。
凍結研究
　　冷凍干燥過程中的凍結過程非常重要，因為在凍結中形成的冰晶形態和大小以及玻璃化程度不僅影響后繼的干燥速率，而且影響凍干藥品的質量。因此在凍結過程中必須考慮配方、凍結速率、凍結方式、以及是否退火等問題。
凍結方式
　　凍結方式不同，產生的冰晶的形態和大小就不同，而且會影響后繼的干燥速率和凍干藥品質量。根據凍結機理，可以把凍結分為全域過冷結晶和定向結晶兩類。
1、全域過冷結晶是指全部藥液處于相同或相近的過冷度下進行凍結的方式。在全域過冷結晶中，凍結速率和冰晶成核溫度是重要的參數。
2、定向結晶是指一小部分藥液處于過冷狀態下進行凍結的方式。