在物料表面沒有充足的自由水分時，熱量傳至濕物料后，物料就開始升溫並在其內部形成溫度梯度，使熱量從外部傳人內部，而濕分從物料內部向表面遷移。這種過程的機理因物料結構特徵而異。主要為擴散、毛紉管流和由於乾燥過程的收縮而產生的內部壓力。在臨界混含量出現至物料乾燥到很低的最終濕含量時，內部濕分遷移成為控制因素，了解濕分的這種內部遷移是很重要的。一些外部可變數，如空氣用量，通常會提高表面蒸發速率，此時則降低了重要性。如物料允許在較高的溫度下停留較長的時間就有利此過程的進行。這可使物料內部溫度較高從而造成蒸汽壓梯度使濕分擴散到表面並會同時使液體濕分遷移。對內部條件控制的乾燥過程，其過程的強化手段是有限的，在允許的情況下，減小物料的尺寸，以降低濕分（或汽體）的擴散阻力是很有效的。施加振動、脈衝、超聲波有利於內部水分的擴散。而由微波提供的能量則可有效地使內部水分汽化，此時如捕以對流或拙真空則有利於水蒸氣的排除。
物料的乾燥特性如止所述，物料中的濕分可能是非結合水或結合水。有兩種排除非結合水的方法：蒸發和汽化。當物料表面水分的蒸汽壓等於大氣壓時，發生蒸發。這種現象是在濕分的溫度升高到沸點時發生的，在轉筒乾燥器中出現的即為此種現象。
如果被乾燥的物料是熱敏性的，那麼出現蒸發的溫度，即沸點，可由降低壓力來降低（真空乾燥設備）。如果壓力降至三相點以下，則無液相存在，物料命的濕分被凍結，加熱引起冰直接升華為水蒸氣如冷凍乾燥。
在汽化時，乾燥是由對流進行的，即熱空氣掠過物料。將熱量傳給物料而空氣被物料冷卻，濕分由物料傳入爭氣，並被帶走。在這種情況下，物料表面上的溫度低於沸點，故濕分蒸汽壓低於大氣壓，且低於物料中的濕分對應溫度的飽和蒸汽壓。但大於空氣中的蒸汽分壓。
