真空干燥机的真空系统通过抽气装置降低干燥室内气压，使物料在低压环境下快速脱水，其工作过程涉及多个组件协同运作，具体如下：
真空干燥机的真空系统是整个干燥机的主要组成部分，该系统由真空机组、冷凝器、低温冷冻水机组、真空调控装置、真空平衡装置等组成。真空机组主要有蒸汽喷射泵与水环真空泵机组、罗茨真空泵与水环真空泵机组两种形式。
在真空干燥过程中，罐体处于真空状态，夹套由热水（或蒸汽和导热油）加热。随着罐体的低速旋转，物料在罐体内上下、内外成“菱形轨迹”运动，吸收并蒸发水分。水蒸汽通过真空管道不断排出，从而达到物料烘干的目的。
以双锥回转真空干燥机为例，其工作原理是在密闭的夹层中通入热能源（如热水、低压蒸汽或导热油），热量经内壳传给被干燥物料。在动力驱动下，罐体作缓慢旋转，罐内物料不断地混合，从而达到强化干燥的目的。物料处于真空状态，蒸汽压下降使物料表面的水分（溶剂）达到饱和状态而蒸发，并由真空泵及时排出回收。物料内部的水分（溶剂）不断地向表面渗透、蒸发、排出，三个过程不断进行，物料在很短时间内达到干燥目的。
此外，真空干燥机的真空系统还具有以下特点：
干燥速度快：在真空状态下，水的沸点降低，物料内部水分迅速汽化并被真空系统抽出，大大缩短了干燥周期。保护物料特性：真空干燥可避免物料与氧气接触，降低了氧化风险，特别适合处理易氧化、易分解或热敏性物料。节能降耗：蒸发操作的热源可采用低压蒸汽或废热蒸汽，蒸发器热损失少，有助于降低运行成本。
