使用小型噴霧干燥機干燥時，物料中含有各種水分，而干燥過程主要是指除去還體內部的自由水的過程。干燥過程包括四個階段。

(1) 升速階段(O→A) 這一階段也稱為加熱階段，坯體表面被加熱升溫，水分不斷蒸發，直到表面溫度達到干燥介質的濕球溫度，坯體所吸收的熱量等于水分蒸發所需要的熱量，達到平衡，表面溫度不再上升，此后進入等速干燥階段。這個過程比較短，排出的濕分不多。 (2)等速干燥階段(A→B)在這個階段中 ， 能量從干燥介質傳遞至物料表面，使其表面溫度上升到一定溫度，表面濕分蒸發。濕分蒸汽以相同的速率從物料表面排除，物料溫度維持在濕球溫度左右。此過程的干燥速率主要取決于干燥介質的溫度、濕度、流速、表面積以及壓力等外部條件。干燥速率可以由水蒸氣通過環繞氣膜的擴散速率來確定。此過程也被稱為外部條件控制過程。 (3) 降速干燥階段 (B→C) 當干燥進行到一定階段后，物料的濕含量達到臨界濕含量，物料表面不再有充足的水分供表面蒸發。多余的熱量會通過熱傳導至物料內部，使物料溫度上升，并在其內部形成溫度梯度。而濕分則由內部向表面遷移至物料表面后被不飽和的干燥介質帶走，此時的干燥速率會低于恒速干燥階段的干燥速率。濕物料內部的熱量和質量的傳遞速率主要取決于物料性質以及自身的溫度和濕含量等因素。此過程又稱為內部條件控制過程。

(4) 平衡階段(C→D) 降速階段直進行至到還體干燥達到動態平衡， 平衡水分的多少面干燥速率降為零。此時為平衡階段。因為表面線這時坯體中的水分稱取決于壞體的性質以及周圍介質的溫度和濕度。