预冷器是一直空气─空气热交换器。在冷冻式干燥机中既是制冷系统的冷量回收设备，也起到脱水后低温空气回热器作用。它是冷冻式干燥机的主要组成部分，也是冷冻式干燥机区别于其他制冷设备的特征条件。
在预冷器里，同质同量的冷、热流体(压缩空气)依靠相差不大的温差进行热交换，目的有两个：
(1)初步降低湿热饱和进气的温度和含水量，在一定程度上可减轻蒸发器热负荷，进而降低整机耗能;
(2)使温度较低且含湿量饱和的压缩空气温度得到回升，从而降低了压缩空气排出时的相对湿度，使输气管道不会因输气相对湿度过高而出现内壁生锈，同时也避免了因输气管道外壁温度过低而出现的管外“挂露”现象，改善了车间环境。
凝结水附在换热管道外壁更容易排出，因此通常安排温度较高的饱和压缩空气走预冷器的壳程，而温度较低的干冷空气走预冷器管程。
预冷器的存在使压缩空气流经通路在冷冻式干燥机中自成系统。空气系统与冷媒系统在蒸发器里交叉相会，使进入冷冻式干燥机的饱和压缩空气先后经过两次降温、一次升温过程后，在排气口获得绝对含水量(露点)和相对湿度(%)都很低的干燥压缩空气。
冷冻式干燥机如果不设预冷器或预冷器设计不当，输出的只是露点较低而相对湿度很高的潮湿冷风，其功用相当于一只制冷效果不错而能耗极大的冷风机，在工业上没有大的应用价值。
新鲜农产品采收后仍具生命力，呼吸作用及其他生理变化持续进行，加速了产品老化、萎调及黄化。低温可抑制引起产品劣变的生理变化，减缓细菌滋生。
在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，蒸发热为2256KJ/kg;当压力下降到610帕时，水的沸点是0℃，蒸发热为2500KJ/kg。随着气压的降低，水的沸点降低，而蒸发单位质量的水所消耗的热量增加。真空预冷就是在真空条件下，使水迅速在真空处理室内以较低的温度蒸发，在此过程中，消耗较多热量，在没有外界热源的情况下，在真空室内产生了制冷效果。真空预冷技术原理简单，降温速度高，广泛应用于农产品保鲜、运输与储存等。
真空预冷中，预冷是指在短时间内的急速降温，根据被冷却物的性质确定预冷时效，通常为数分钟或数小时。真空预冷处理不是简单的降温手段，而是运用了真空的特殊环境实现快速降温的技术。
