真空干燥機的真空系統通過抽氣裝置降低干燥室內氣壓，使物料在低壓環境下快速脫水，其工作過程涉及多個組件協同運作，具體如下：
真空干燥機的真空系統是整個干燥機的主要組成部分，該系統由真空機組、冷凝器、低溫冷凍水機組、真空調控裝置、真空平衡裝置等組成。真空機組主要有蒸汽噴射泵與水環真空泵機組、羅茨真空泵與水環真空泵機組兩種形式。
在真空干燥過程中，罐體處于真空狀態，夾套由熱水（或蒸汽和導熱油）加熱。隨著罐體的低速旋轉，物料在罐體內上下、內外成“菱形軌跡”運動，吸收并蒸發水分。水蒸汽通過真空管道不斷排出，從而達到物料烘干的目的。
以雙錐回轉真空干燥機為例，其工作原理是在密閉的夾層中通入熱能源（如熱水、低壓蒸汽或導熱油），熱量經內殼傳給被干燥物料。在動力驅動下，罐體作緩慢旋轉，罐內物料不斷地混合，從而達到強化干燥的目的。物料處于真空狀態，蒸汽壓下降使物料表面的水分（溶劑）達到飽和狀態而蒸發，并由真空泵及時排出回收。物料內部的水分（溶劑）不斷地向表面滲透、蒸發、排出，三個過程不斷進行，物料在很短時間內達到干燥目的。
此外，真空干燥機的真空系統還具有以下特點：
干燥速度快：在真空狀態下，水的沸點降低，物料內部水分迅速汽化并被真空系統抽出，大大縮短了干燥周期。保護物料特性：真空干燥可避免物料與氧氣接觸，降低了氧化風險，特別適合處理易氧化、易分解或熱敏性物料。節能降耗：蒸發操作的熱源可采用低壓蒸汽或廢熱蒸汽，蒸發器熱損失少，有助于降低運行成本。
