（一）按相对分子量1.低分子化合物低分子化合物可提高微生物存活率，形成均一悬液，起到水分缓解作用。如：酸性物质：谷氨酸（
谷氨酸）、天冬（天冬）氨酸、乳酸；中性物质：葡萄糖、乳糖（乳糖）、蔗糖、海藻（海藻）糖、山梨醇（山梨醇）；碱性物质：精氨酸（精氨酸）、组氨酸。2.高分子化合物高分子化合物对微生物有保护作用，可促进其升华形成耐热骨架阻断热传导和热辐射。如：白蛋白、明胶、蛋白胨、脱脂奶粉。水解明胶水解明胶可去掉杂质蛋白、无抗原性、无过敏反应、无热源，并且分子量小、均质、易溶于水，可过滤除菌，共熔点为-12℃。对微生物的保护作用高出普通明胶10％以上。脱脂奶粉可促进升华、加热灭菌，易取得均质产品，并扩大细胞相互间的距离。(二)按功能和性质分
谷氨酸）、天冬（天冬）氨酸、乳酸；中性物质：葡萄糖、乳糖（乳糖）、蔗糖、海藻（海藻）糖、山梨醇（山梨醇）；碱性物质：精氨酸（精氨酸）、组氨酸。2.高分子化合物高分子化合物对微生物有保护作用，可促进其升华形成耐热骨架阻断热传导和热辐射。如：白蛋白、明胶、蛋白胨、脱脂奶粉。水解明胶水解明胶可去掉杂质蛋白、无抗原性、无过敏反应、无热源，并且分子量小、均质、易溶于水，可过滤除菌，共熔点为-12℃。对微生物的保护作用高出普通明胶10％以上。脱脂奶粉可促进升华、加热灭菌，易取得均质产品，并扩大细胞相互间的距离。(二)按功能和性质分1.耐热冻干保护剂耐热冻干保护剂在冻结和干燥过程中，可防止活性组分变性，如海藻糖、蔗糖、聚维酮（PVP）等。
2.填充剂可防止有效组分随水蒸气一起升华逸散，如：甘露醇（甘露醇）、明胶等。
甘露醇）、明胶等。4.酸碱调整剂在冷冻干燥、储藏过程中，将生物制品PH值调整到活性物质最稳定区域。常用的有：磷酸（磷酸）二氢钾、磷酸氢钠。
磷酸）二氢钾、磷酸氢钠。（三）按物质的种类分
1.糖/多元醇类单糖（葡萄糖、半乳糖）：糖与生物制品活性组分的分子形成氢键而代替了原有水的位置，起保护作用；低聚糖（蔗糖、海藻糖）：低聚糖能起到低温保护功能和脱水保护作用；海藻糖则具有相对较高的玻璃化转变温度。海藻糖—蛋白质—水微冰晶的形成，有效防止了水对玻璃化态的增塑作用。并且其内部氢键较少，有利于蛋白质分子间形成氢键。多元醇（甘露醇、山梨醇、丙三醇）:多元醇具有和糖一样的作用。甘露醇无菌滤液稳定，不易被氧化，可提供支持结构，并且不与活性组分发生反应；山梨醇是甘露醇的同分异构体，但其溶解度比甘露醇大，在常温下呈粘稠的透明状液体，有旋光性，略有甜味，具有吸湿性，高温下不稳定，在冷冻干燥配方中，山梨醇常用作填充剂。
2.表面活性剂类表面活性剂是降低界面的张力，亲水、亲油基组成的化合物。表面活性剂可分为离子型、非离子型。凡是溶于水能电离成离子的，称为离子型表面活性剂，否则称为非离子型表面活性剂。表面活性剂在冻结和脱水过程中既能降低冰、水界面张力所引起的冻结和脱水变形，又能在复水过程中对活性组分起到润湿剂作用。但在冻干生物制品测定和长期储藏中，表面活性剂并没有保护作用。
3.氨基酸类氨基酸是蛋白质的基本构成单位，其中最主要的是a-氨基酸。常用的氨基酸类保护剂有甘氨酸（甘氨酸）、谷氨酸、精氨酸和组氨酸，试验表明氨基酸是最好的填充剂。低浓度甘氨酸可通过抑制10或100mmol/L磷酸缓冲盐结晶所致PH值的改变而阻止蛋白质药物变性，并且能升高成品的塌陷（崩解）温度，阻止因塌陷而引起的蛋白质药物的破坏。
甘氨酸）、谷氨酸、精氨酸和组氨酸，试验表明氨基酸是最好的填充剂。低浓度甘氨酸可通过抑制10或100mmol/L磷酸缓冲盐结晶所致PH值的改变而阻止蛋白质药物变性，并且能升高成品的塌陷（崩解）温度，阻止因塌陷而引起的蛋白质药物的破坏。4.其它添加剂类其它添加剂类保护剂包括抗氧化剂、缓冲剂和冻干加速剂。抗氧化剂：一种是抗氧化剂的自身氧化，消耗冻干样品内部和环境中的氧，使冻干样品物料不被氧化；另一种使抗氧化剂给出电子或氢离子，阻断冻干样品中的氧化链式反应；还有一种方式是抗氧化剂通过抑制氧化的活性而防止冻干样品的氧化变质，如维生素E、维生素C、硫代硫酸钠、硫脲。缓冲剂：蛋白质具有两性电解质，既能和酸作用又能和碱作用。在中性环境中，大多数蛋白质是稳定的，由于蛋白质溶液在冻结过程中溶液的浓度是逐渐升高的，所以在高浓度时可改变溶液的PH值，PH值变化4个单位导致蛋白质变性，使生物制品失活。因此在冻干保护剂配方中，需添加适量缓冲剂。如，磷酸二氢钾、磷酸二氢钠。冻干加速剂：冷冻干燥过程耗时长、耗能多，迫切需要对冻干循环进行优化，降低生产成本。叔丁醇是一种小分子醇，与水完全互溶，具有低毒性、高蒸汽压。在药品水溶液中加入叔丁醇能起到以下作用：可降低干燥层阻力，从而加速干燥过程，缩短干燥时间；对于难溶于水的药品，可使产品具有较高的比表面积、好的外观，并易于复水，提高药品溶液和冻干品的稳定性，且有一定的抑菌作用。
