Hệ thống gia nhiệt cung cấp lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy thăng hoa. Trong chân không, các tinh thể băng trong vật liệu sẽ hấp thụ nhiệt đến mức thăng hoa. Hệ thống gia nhiệt truyền nhiệt tới vật liệu, tạo điều kiện cho các tinh thể băng liên tục thăng hoa thành hơi nước.
Hệ thống gia nhiệt cung cấp lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy thăng hoa. Trong chân không, các tinh thể băng trong vật liệu sẽ hấp thụ nhiệt đến mức thăng hoa. Hệ thống gia nhiệt truyền nhiệt tới vật liệu, tạo điều kiện cho các tinh thể băng liên tục thăng hoa thành hơi nước. Nhiệt độ và tốc độ gia nhiệt thích hợp có tác động đáng kể đến hiệu quả-làm khô đông lạnh và chất lượng sản phẩm. Nếu nhiệt độ gia nhiệt quá thấp, tốc độ thăng hoa chậm và thời gian sấy kéo dài. Nếu nhiệt độ gia nhiệt quá cao, nhiệt độ vật liệu có thể vượt quá nhiệt độ tối đa cho phép, khiến vật liệu bị hư hỏng và mất hoạt tính, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Hệ thống gia nhiệt cũng có thể thực hiện sấy giải hấp trên vật liệu ở các giai đoạn sấy sau, loại bỏ lượng nước liên kết còn sót lại và cải thiện hơn nữa độ khô của sản phẩm.
Một phương pháp sưởi ấm phổ biến là sưởi ấm điện trở. Dây điện trở được lắp đặt ở những vị trí như kệ. Khi được cấp điện, dây nóng lên và truyền nhiệt cho vật liệu. Phương pháp gia nhiệt này đơn giản và dễ kiểm soát, nhưng độ đồng đều nhiệt độ có thể tương đối kém. Hệ thống sưởi dầu nhiệt cũng sử dụng dầu nhiệt làm môi trường truyền nhiệt. Sau đó, dầu được làm nóng sẽ truyền nhiệt tới các kệ, làm nóng thêm vật liệu. Gia nhiệt bằng dầu truyền nhiệt mang lại sự đồng đều về nhiệt độ tuyệt vời, thích hợp cho các quá trình sấy khô-đóng băng đòi hỏi độ đồng đều ở nhiệt độ cao. Gia nhiệt bằng hơi nước cũng là một phương pháp thay thế, sử dụng ẩn nhiệt của hơi nước để làm nóng vật liệu. Phương pháp này nhìn chung phù hợp với những ứng dụng có sẵn hơi nước và mang lại hiệu suất gia nhiệt cao. Hệ thống sưởi hồng ngoại cũng tồn tại, sử dụng bức xạ hồng ngoại để hấp thụ nhiệt từ vật liệu. Tuy nhiên, phương pháp này có thể dẫn đến sự gia nhiệt không đồng đều và tương đối hiếm gặp trong thực tế.
