實驗型噴霧干燥機可分為三個基本過程階段：料液的霧化，霧滴和干燥介質接觸及進行干燥；干燥產品與廢氣分離。

　　(1) 料液的霧化料液霧化為小液滴，霧化的目的在于將料液分散為微小的霧滴，具有很大的比表面積。零化后，進入干燥塔中，調到熱空氣，零滴中水分迅速蒸發。在極短的時間內干燥成粉末或顆粒狀產品。霧滴的大小和均勻程度對產品質量影響很大，特別是對熱敏性物料的干燥。如果噴出的霧滴大小不均勻，就會出現部分大顆粒還沒達到干燥要求，而小顆粒卻因干燥過度而變質的現象。因此，料液零化所用的零化器是噴零干燥的關鍵部件。常用的霧化器有氣流式、壓力式和旋轉式。

　　（2）霧滴和干燥介質接觸及進行干燥霧滴被噴入熱空氣中，具有一定的速度，與空氣接觸摩擦，這個過程同時也是傳熱傳質的過程。霧滴和空氣的接觸方式有并流式、逆流式和混流式。霧滴的運動方向與空氣相同稱為并流式，兩者運動方向相反稱為逆流式運動方向先相反后相同，即先逆流再并流則稱為混流式。實驗型噴霧干燥機霧滴與空氣的接觸方式與霧化器在塔內的安裝位置和熱空氣入口的位置有關。霧滴與空氣的接觸方式不同，對干燥塔內的溫度分布、霧滴和顆粒的運動軌跡、產品粒度和水分等均有很大影響。

　　霧滴的干燥過程也經歷著恒速階段和降速階段。恒速階段，水分蒸發是在霧滴表面發生的，蒸發速率由蒸汽通過周圍氣膜的擴散速率所控制。其驅動力是熱風和液滴的溫差。溫差值越大干燥速率越大。當水分的擴散速率降低，水分不足以維持表面的蒸發時，干燥進入降速階段。

　　（3）干燥產品與廢氣分離噴霧干燥的產品為粉體。大部分都采用旋風分離器和塔底出料，部分細粉隨廢氣排放。實驗型噴霧干燥機為了提高產品收率，降低生產成本，需要增加分離設備來收集細粉，同時為了保護環境，排放的廢氣必須符合環境保護的排放標準。分離設備一般有布袋過濾器、旋風分離器、文丘里洗滌器、靜電除塵設備等。各種方式可以進行組合，進行多級分離操作，可以對產品進行分級，提高分離效率。