干燥機的干燥過程需要消耗大量熱能，為了節省能量，某些濕含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液一般先經機械脫水或加熱蒸發，再在干燥機內干燥，以得到干的固體。

干燥機在干燥過程中需要同時完成熱量和質量(濕分)的傳遞，保證物料表面濕分蒸汽分壓(濃度)高于外部空間中的濕分蒸汽分壓，保證熱源溫度高于物料溫度。

熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表面擴散并汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的干燥。

物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后，只要干燥的外部條件不變，物料的干燥速率和表面溫度即保持穩定，這個階段稱為恒速干燥階段;當物料濕含量降低到某一程度，內部濕分向表面的擴散速率降低，并小于表面汽化速率時，干燥速率即主要由內部擴散速率決定，并隨濕含量的降低而不斷降低，這個階段稱為降速干燥階段。