方形真空干燥机实现低温干燥，主要依赖于其创造的真空环境与传导加热方式。设备工作时，真空泵将干燥室内的空气和水汽抽出，显著降低内部压力。在此低压环境下，水的沸点相应降低，物料中的湿分（水分或溶剂）在远低于常压沸点的温度下即可发生剧烈蒸发。例如，在一定的真空度下，水分可能在40℃至60℃便迅速沸腾蒸发。
热量通过物料下方的加热板以传导方式提供。由于真空降低了蒸发温度，因此加热板只需提供相对较低的温度，便能形成足够的蒸汽压差，驱动湿分从物料内部向表面迁移并蒸发。蒸发产生的水蒸气被真空系统持续抽出，若物料含有机溶剂，可通过冷凝器回收。整个过程物料处于静止状态，无机械搅拌带来的额外热源或剪切，这进一步保证了物料能够在均匀且可控的低温条件下完成干燥，避免热敏性成分在高温下发生分解、聚合或变质。