Liofilizacija je postopek, ki je bolj znan kot liofilizacija. Beseda izvira iz grščine in pomeni “ustvarjen ljubeč topil”. Ta postopek je način sušenja nečesa, ki zmanjša poškodbe njegove notranje strukture. Ker je to relativno zapletena in draga oblika sušenja, je omejena na tiste materiale, ki so občutljivi na toploto in imajo občutljivo strukturo in veliko vrednost. Ena od edinih snovi, ki je ni mogoče učinkovito ohraniti s sušenjem z zamrzovanjem, so celice sesalcev, ki so preveč krhke.
Prednostna metoda konzerviranja v biotehnološki industriji, liofilizacija, se redno uporablja za ohranjanje cepiv, farmacevtskih izdelkov in drugih beljakovin. Sušenje z zamrzovanjem se uporablja tudi za konzerviranje posebnih živil, kar odpravlja potrebo po hlajenju. Liofilizirano hrano jedo gorski plezalci in astronavti. Liofilizacijo uporabljajo botaniki za ohranjanje vzorcev cvetov za nedoločen čas. Ker postopek sušenja z liofilizacijo odstrani večino vode iz vzorca, liofilizirani materiali postanejo zelo vpojni in že samo dodajanje vode lahko vzorec povrne v nekaj, kar je blizu njegovega prvotnega stanja.
Stroški energije in opreme pri liofilizaciji so približno 2-3 krat višji kot pri drugih metodah sušenja. Cikel sušenja je tudi daljši, približno 24 ur. Najprej se temperatura vzorca zniža na skoraj ledišče. Nato se vzorec vstavi v vakuumsko komoro. Bolj energične molekule uidejo, kar dodatno zniža temperaturo, medtem ko izjemno nizek tlak povzroči, da se molekule vode izvlečejo iz vzorca. Na vakuumsko komoro je pritrjen kondenzator, ki vlago v zraku pretvarja v tekočino in jo odvaja.
Med celotnim postopkom se zelo pazi, da struktura vzorca ostane nespremenjena. Na primer, vzorec bi lahko le zamrznil pod vakuumom, ne pa bi bil zamrznjen pod atmosferskim tlakom, vendar bi to povzročilo krčenje vzorca, kar bi nepovratno poškodovalo njegovo strukturo.
Primarni mehanizem, ki omogoča sušenje z zamrzovanjem, je sublimacija, pri kateri se led neposredno pretvori v vodno paro, ne da bi prešel skozi vmesno stopnjo tekočine. Namesto s segrevanjem se to naredi z odstranitvijo pritiska, tako da led zavre, ne da bi se talil. Rezultat je vzorec, katerega struktura je v veliki meri ohranjena, ki ga lahko hranimo pri sobni temperaturi in tlaku.