快速冷却导致小的冰晶，用于保存用于显微镜检查的结构，但是导致产品更难以冷冻干燥。在干燥过程中，较慢的冷却导致较大的冰晶和较少限制的基质通道。
  
  产品冻结有两种方式，具体取决于产品的制作方式。大多数冷冻干燥产品主要由水，溶剂和溶解或悬浮在水中的物质溶质组成，大多数要冷冻干燥的样品是共晶体，它们是在低于周围水的温度下冷冻的物质的混合物，当水性悬浮液冷却时，产物基质的溶质浓度发生变化。
  
  随着冷却的进行，当水变为冰时，水从绝缘体中分离出来，形成更浓缩的溶质区域。这些浓缩物质的口袋具有比水低的冷冻温度。尽管由于存在冰，所以产品可能看起来是冷冻的，但实际上它并未完全冷冻，直到悬浮液中的所有溶质都被冷冻。各种浓度的溶质与溶剂的混合物构成悬浮液的共晶。只有当所有的低共熔混合物被冷冻时，才能将悬浮液适当冷冻。这被称为共晶温度。