濃度
質料通常在引入噴霧干燥機之前濃縮，濃縮階段增加了固體含量，從而減少了需要在噴霧干燥機中蒸騰的液體量。
霧化
噴霧干燥機的特征在于質料的霧化和噴霧與熱空氣的觸摸。霧化階段旨在為蒸騰創造優異條件，并產生具有所需特性的枯燥產品。噴嘴和旋轉霧化器用于構成噴霧。干燥器的范圍從一個噴嘴到五十個以上。
液滴 - 空氣觸摸
噴霧干燥機的中心元件是噴霧枯燥室。在腔室中，使霧化的液體與熱氣體（通常是真空下的空氣）觸摸，導致在幾秒鐘內蒸騰95％以上的水滴。噴霧與干燥器中的空氣觸摸的方式影響干燥階段期間液滴的行為而且直接影響干燥產品的性質。噴霧和空氣之間的觸摸類型由霧化器相對于空氣入口的位置斷定。噴嘴頭通常位于干燥器的頂部并向下噴射。
液滴干燥
水分蒸騰分兩個階段進行。在初步階段期間，液滴外表處的飽和空氣中的溫度近似等于干燥空氣的濕球溫度。在液滴中有滿足的水分來代替在外表蒸騰的液體，而且以相對穩定的速率進行蒸騰。第二階段開始時，不再有滿足的水分來維持液滴外表的飽和狀態，導致在外表構成枯燥的殼。然后，蒸騰取決于水分經過殼的擴散，其厚度增加。在第二階段，蒸騰速率敏捷下降。不同的產品具有不同的蒸騰和顆粒構成特性。有的脹大，有的縮短，開裂或崩解。
所得顆粒可以是相對均勻的空心球，或者是多孔的和不規則形狀的。
分離
干燥完結后，需要將產品顆粒與干燥空氣別離。初級別離是經過顆粒簡略地落到腔室底部來完結的。一小部分顆粒依然夾帶在空氣中，需要在別離設備中收回。旋風別離器、袋式過濾器和靜電除塵器可用于^終別離階段。然后經常運用濕式洗滌器凈化和冷卻空氣，使其可以釋放到大氣中。
