1.低分子化合物低分子化合物可提高微生物存活率，形成均壹懸液，起到水分緩解作用。如：酸性物質：谷氨酸、天冬氨酸、乳酸；中性物質：葡萄糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、山梨醇；堿性物質：精氨酸、組氨酸。
2.高分子化合物高分子化合物對微生物有保護作用，可促進其升華形成耐熱骨架阻斷熱傳導和熱輻射。如：白蛋白、明膠、蛋白腖、脫脂奶粉。水解明膠水解明膠可去掉雜質蛋白、無抗原性、無過敏反應、無熱源，並且分子量小、均質、易溶於水，可過濾除菌，***熔點為-12℃。對微生物的保護作用高出普通明膠10％以上。脫脂奶粉可促進升華、加熱滅菌，易取得均質產品，並擴大細胞相互間的距離。
(二)按功能和性質分1.耐熱凍幹保護劑耐熱凍幹保護劑在凍結和幹燥過程中，可防止活性組分變性，如海藻糖、蔗糖、聚維酮（PVP）等。2.填充劑可防止有效組分隨水蒸氣壹起升華逸散，如：甘露醇、明膠等。3.抗氧化劑產品的自身氧化可消耗凍幹樣品內部和環境中的氧；放入電子或氫離子，可阻斷凍幹樣品中氧化鏈式反應，抑制氧化酶活性，防止樣品在冷凍幹燥及儲藏過程中氧化變質。如硫代硫酸鈉、維生素E、維生素C等。4.酸堿調整劑在冷凍幹燥、儲藏過程中，將生物制品PH值調整到活性物質zui穩定區域。常用的有：磷酸二氫鉀、磷酸氫鈉。
(三)按物質的種類分
1.糖/多元醇類單糖（葡萄糖、半乳糖）：糖與生物制品活性組分的分子形成氫鍵而代替了原有水的位置，起保護作用；低聚糖（蔗糖、海藻糖）：低聚糖能起到低溫保護功能和脫水保護作用；海藻糖則具有相對較高的玻璃化轉變溫度。海藻糖—蛋白質—水微冰晶的形成，有效防止了水對玻璃化態的增塑作用。並且其內部氫鍵較少，有利於蛋白質分子間形成氫鍵。多元醇（甘露醇、山梨醇、丙三醇）:多元醇具有和糖壹樣的作用。甘露醇無菌濾液穩定，不易被氧化，可提供支持結構，並且不與活性組分發生反應；山梨醇是甘露醇的同分異構體，但其溶解度比甘露醇大，在常溫下呈粘稠的透明狀液體，有旋光性，略有甜味，具有吸濕性，高溫下不穩定，在冷凍幹燥配方中，山梨醇常用作填充劑。
2.表面活性劑類表面活性劑是降低界面的張力，親水、親油基組成的化合物。表面活性劑可分為離子型、非離子型。凡是溶於水能電離成離子的，稱為離子型表面活性劑，否則稱為非離子型表面活性劑。表面活性劑在凍結和脫水過程中既能降低冰、水界面張力所引起的凍結和脫水變形，又能在復水過程中對活性組分起到潤濕劑作用。但在凍幹生物制品測定和長期儲藏中，表面活性劑並沒有保護作用。
3.氨基酸類氨基酸是蛋白質的基本構成單位，其中zui主要的是a-氨基酸。常用的氨基酸類保護劑有甘氨酸、谷氨酸、精氨酸和組氨酸，試驗表明氨基酸是的填充劑。低濃度甘氨酸可通過抑制10或100mmol/L磷酸緩沖鹽結晶所致PH值的改變而阻止蛋白質藥物變性，並且能升高成品的塌陷（崩解）溫度，阻止因塌陷而引起的蛋白質藥物的破壞。
4.其它添加劑類其它添加劑類保護劑包括抗氧化劑、緩沖劑和凍幹加速劑。抗氧化劑：壹種是抗氧化劑的自身氧化，消耗凍幹樣品內部和環境中的氧，使凍幹樣品物料不被氧化；另壹種使抗氧化劑給出電子或氫離子，阻斷凍幹樣品中的氧化鏈式反應；還有壹種方式是抗氧化劑通過抑制氧化的活性而防止凍幹樣品的氧化變質，如維生素E、維生素C、硫代硫酸鈉、硫脲。緩沖劑：蛋白質具有兩性電解質，既能和酸作用又能和堿作用。在中性環境中，大多數蛋白質是穩定的，由於蛋白質溶液在凍結過程中溶液的濃度是逐漸升高的，所以在高濃度時可改變溶液的PH值，PH值變化4個單位導致蛋白質變性，使生物制品失活。因此在凍幹保護劑配方中，需添加適量緩沖劑。如，磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉。凍幹加速劑：冷凍幹燥過程耗時長、耗能多，迫切需要對凍幹循環進行優化，降低生產成本。叔丁醇是壹種小分子醇，與水完全互溶，具有低毒性、高蒸汽壓。在藥品水溶液中加入叔丁醇能起到以下作用：可降低幹燥層阻力，從而加速幹燥過程，縮短幹燥時間；對於難溶於水的藥品，可使產品具有較高的比表面積、好的外觀，並易於復水，提高藥品溶液和凍幹品的穩定性，且有壹定的抑菌作用。