真空预冷机对放置的被冷却、富含水分物质进行抽真空，使得相态内局部环境气压渐降，使得水分子沸点随之显著降低。也就是利用上述水分子在相态改变条件下带走大量汽化热的原理，使得被冷却物质急剧降温。

真空预冷机的真空泵对真空箱体持续抽真空，使得真空箱体内的气压达到ji限值，或箱体内被冷却物质芯体温度达到屏幕设定的目标温度，PLC会发布停止抽真空的指令。不难看出，在真空预冷机降温工作期间，真空箱体内水分子呈现沸腾状态（箱体内温度0度以下除外），也即真空箱体内的水分子在0度-120度（甚至更高的初始温度），箱体内的水分子都呈现沸腾状态。