Džiovinant šalčiu, kurį mokslininkai galėtų pavadinti liofilizavimu, vanduo pašalinamas iš greitai gendančių maisto produktų ir vaistų, naudojant vakuuminį ir užšaldymo procesą. Rezultatas yra produktas, kuris gali būti laikomas kambario temperatūroje metų metus be gedimo arba supakuotas į ribotas laikymo vietas ir vėliau atkuriamas vandeniu. Tirpios kavos gamintojai dažnai naudoja džiovinimo šaldant procesą, kaip ir dietologai, gaminantys maistą stovyklautojams, kariams ir astronautams. Šis procesas taip pat naudojamas farmacijos pramonėje, siekiant išsaugoti orui ar drėgmei jautrių vaistinių junginių vientisumą.
Maisto produktų džiovinimas šiluma siekiant išsaugoti yra sena koncepcija, tačiau ji turi tam tikrų trūkumų. Maisto viduje esantis vanduo yra skysto pavidalo, tačiau saulės ar kito šaltinio šiluma lėtai paverčia jį dujomis. Kai skystis išeina iš maisto, ląstelių sienelės dažnai pažeidžiamos ir prarandamas esminis maisto skonis bei tekstūra. Vandens įpylimas į karštyje dehidratuotus maisto produktus ne visada atkuria skonį ar tekstūrą. Štai kodėl konservavimo procese džiovinimas šalčiu turi pranašumą prieš dehidrataciją karštyje.
Džiovinimas šalčiu pirmiausia apima maisto ar cheminio junginio aušinimą, dažnai daug žemiau vandens užšalimo taško. Šiuo metu visas maisto viduje esantis vanduo turi būti užšaldytas į kietus kristalus. Pagrindinė vaisiaus, daržovės ar mėsos struktūra nepasikeitė, tačiau vandens kiekis yra kieto būvio. Pusė proceso šiuo metu buvo atlikta sumažinus temperatūrą.
Džiovinimo procesas apima vakuuminės kameros naudojimą. Užšaldyti maisto produktai ar cheminės medžiagos dedamos į vakuuminę kamerą, o aplinkinis oras išpumpuojamas. Jei šis procesas būtų atliekamas kambario temperatūroje, maistas greičiausiai būtų sunaikintas, nes skystas vanduo pateks į vakuuminę kamerą. Tačiau sušalę vandens kristalai iš kieto ledo virsta dujomis, visiškai aplenkdami skystą būseną.
Šis procesas vadinamas sublimacija. Tai tas pats efektas, dėl kurio kietas sausas ledas praktiškai išnyksta, kai smogiamas plaktuku. Džiovinimo šalčiu metu kietas vanduo vakuuminėje kameroje virsta garinėmis dujomis, todėl visos kietos maisto medžiagos lieka dehidratuotos.
Kai vanduo pašalinamas džiovinant šalčiu, džiovinti maisto produktai ar chemikalai dažnai laikomi vakuuminėse pakuotėse, kad į juos nepatektų oro ir drėgmės. Šios pakuotės gali būti laikomos kambario temperatūroje, nes bakterijos ir kiti kenksmingi organizmai vis tiek negali išgyventi be oro. Džiovinant šalčiu, ten, kur anksčiau buvo užšaldyti vandens kristalai, lieka mažytės porelės. Štai kodėl tirpios kavos tirščiai taip greitai ir kruopščiai susimaišo su karštu vandeniu. Džiovinimas šalčiu taip pat yra populiarus procesas kuriant „kosminio amžiaus“ ledų desertus ir kuprinei patogų maistą žygeiviams ir stovyklautojams.