喷雾干燥器的中心元件是喷雾干燥室。在腔室中，使雾化的液体与热气体（通常是空气，在真空下）接触，导致液滴中含有的95％以上的水在几秒钟内蒸发。喷雾与干燥机中的空气接触的方式影响干燥阶段期间液滴的行为并且直接影响干燥产品的性质。喷雾和空气之间的接触类型由雾化器相对于空气入口的位置确定。喷嘴头通常位于干燥器的顶部并向下喷射。
  
  水分蒸发分两个阶段进行。在第一阶段期间，液滴表面处的饱和空气中的温度大约等于干燥空气的湿球温度。液滴中有足够的水分来代替在表面蒸发的液体，蒸发以相对恒定的速率进行。
  
  第二阶段开始于没有足够的水分来维持液滴表面的饱和条件，导致在表面形成干燥的壳。然后，蒸发取决于水分通过壳的扩散，其厚度增加。在第二阶段，蒸发速率迅速下降。不同的产品具有不同的蒸发和颗粒形成特性。一些扩张，另一些收缩，破裂或瓦解。