19世紀20年代，真空冷凍干燥技術開始出現。當時，這只是一種在實驗室中進行的初步探索，主要用于一些科學研究和標本制作。例如，阿特曼在1890年為防止生物標本中的成分在有機溶劑中溶解，采用冷凍干燥法制作標本，這是凍干技術的早期應用實例。

1909 年，謝蓋爾將凍干機引入細菌學和血清學。他采用鹽冰預凍，在真空狀態下用硫酸作吸水劑，對抗毒素、狂犬病毒等進行凍干。雖然其設備十分簡陋，但這是后來凍干機的雛形，為凍干技術的進一步發展奠定了基礎。

1935年，商用凍干機問世，這標志著冷凍干燥技術不再僅僅是實驗室內的科學研究手段，開始向商業應用領域邁進。

1945年，第二次世界大戰期間，由于對凍干人血漿和青霉素等的大量需求，凍干技術在醫藥等方面的應用得到迅速發展。這一時期的凍干機主要應用于血液制品、抗生素等的生產和保存。

1949年，弗洛斯道夫出版了有關凍干技術和理論的書籍，為凍干技術的進一步發展提供了理論支持。

1951年和1958年在英國倫敦先后召開了以凍干為主題的專題討論會，促進了凍干技術在學術領域的交流和發展。

20世紀60年代，美國將應用該技術生產的凍干食品作為宇航員的太空食品，解決了宇航員在太空工作期間食品的保鮮和營養問題，這也推動了凍干技術在食品領域的應用。20世紀70年代，隨著工業化進程的加快，日本將凍干機技術及其設備運用到食品加工領域并取得了進一步的發展，進入了工業化生產時代。

在我國，新中國成立前只有實驗室用簡易的凍干裝置進行實驗。1953年，衛生部北京和武漢生物制品研究所安裝了大型凍干設備，邁出了我國生物制品凍干工業的。隨后，在人用、獸用生物藥品廠、生化藥廠等制藥行業得到飛速發展。20世紀70年代，國內開始生產制造凍干機，但由于生產工藝落后、加工水平較低，制造的凍干設備遠遠落后于國際凍干設備。到了90年代，國內出現多家仿制國際品牌凍干機的生產廠家，其產品達到了替代進口凍干機的要求。