太陽能幹燥的物件稱為物料，如：食品、農副產品、木材、藥材、工業產品的物料具有不同的乾燥特性，而且即使同一種物料在不同的乾燥階段也會表現出不同的內部特性。
實踐已經證明，只有充分掌握乾燥過程中物料的內部特性及乾燥介質的物理特性，才能確定合理的乾燥工藝，並設計出有效的太陽能幹燥器。物料的內部特性包括被幹燥物料的成分、結構、尺寸、形狀、導熱係數、比熱容、含水量、水分與物料的結合形式等。乾燥介質的物理特性包括空氣的溫度、溼度、比熱容、溼空氣狀態引數的變化規律等。
一、物料中所含的水分
物料中所含的水分有不同的分類方法，一般可以根據物料的含水狀況進行分類或者根據物料中水分除去的難易程度進行分類
1.
根據物料的含水狀況進行分類
(1)
(1)
指存在於物料孔隙或表面的水分，它對物料可以起到均勻的浸潤作用，水分含量隨物料浸潤程度的不同而不同。此類水分與物料的結合力較弱或自由分散於物料表面，在乾燥過程中易於除去。
遊離水分：
遊離水分：
指以一定的物理化學結合力與物料結合起來的水分，譬如：物料的吸附水分、結構水分和毛細管水分等。此類水分與物料結合比較穩定，且有較強的結合力，較難除去，所以，除去或部分除去此類水分是物料乾燥的任務之。
(2)
(2)
指按照一定的數量或比例與化合物結合而生成帶結晶水的化合物中的水分。此類水分與化合物的結合力很強，一般常溫乾燥過程難以除去。若要除去此種化合物的結晶水，必須在較高的溫度下加熱，才能夠實現。因此，一般在乾燥過程中不必考慮。
物化結合水分：
物化結合水分：
(3)
(3)
包括存在於物料表面的吸附水分以及物料孔隙中的水分等，其主要是以機械方式結合，它與物料的結合強度較弱。物料中非結合水分所產生的蒸汽壓等於同溫度下純水的飽和蒸汽壓，因而非結合水分的除去與水的汽化相同，比較易於除去。非結合水分有時也稱為自由水分。
化學結合水分：
化學結合水分：
包括物料細胞內的水分以及物料內部毛細管中的水分等，它與物料的結合力強，會產生不正常的低氣壓，其蒸汽壓低於同溫度下純水的飽和蒸汽壓，因而比較難於除去。
物料的乾燥過程與物料中所含水分的特徵關係極大。例如：
砂粒、焦炭、石粉等疏鬆物料，以含有遊離水分為主，乾燥比較容易進行；
穀物、菸草、瓷坯、棉織品等物料，雖然含有一定的遊離水分，但物化結合水分含量較多，乾燥過程比較緩慢；
肉質水果、橡膠、蠶絲等特殊物料，乾燥難度較大，往往需要經過長時間的緩慢乾燥或儘量提高幹燥溫度，才能最後完成。
2.
物料的平衡含水率，是指一定的物料在與一定引數的溼空氣接觸時，物料中最終含水量佔此物料全部質量的百分比。
一定的物料在某特定溫度及水分含量下會有相應的水蒸氣壓力。當物料內部所維持的水蒸氣分壓等於周圍空氣的水蒸氣分壓時，物料的含水率即為該狀態下的物料的平衡含水率，而此時物料周圍空氣的相對溼度則稱為平衡相對溼度。
平衡含水率的概念對於研究物料的乾燥過程是十分重要的，因為在任何已知或已設定的乾燥狀態下，可以由平衡含水率的關係，決定物料經過乾燥後可能達到的最終含水量。這也就是說，掌握平衡含水率的規律，可以幫助我們確定物料的最終乾燥狀態。
不同物料的平衡含水率是不同的，可以透過實驗予以測定。通常使用的方法是將溼物料置於恆溫、恆溼的環境空氣中，經過長時間的充分接觸，使物料達到恆重，然後測定此時物料的水分含量，用溼基百分數表示，即為該物料在該狀態下的平衡含水率。
根據物料中水分除去的難易程度分類
從溼潤物料中將單位質量的水分蒸發所需要的熱量，稱為物料乾燥過程的汽化熱，單位為kJ/kg。
物料的汽化熱與物料的含水率及乾燥溫度有關。在乾燥初期，物料含水較多，物料的汽化熱與自由水分的汽化熱比較接近；隨著物料含水率降低，物料汽化熱就逐漸增加，其原因是物料水分汽化時，除了使水分汽化需要能量之外，還需要克服水分子與物料表面的物化結合力而多消耗能量。此外，物料汽化熱與乾燥溫度的關係，其規律性與自由水分汽化的規律性大致相同，即乾燥溫度越低，消耗的汽化熱就越多。
物料乾燥過程的汽化熱必定高於自由水分的汽化熱，而且物料含水率越低時，汽化熱高出的幅度越大，汽化熱的這種規律，在計算太陽能幹燥器的乾燥效率時必須加以注意。
(1)
如果把非常溼潤的物料放在具有一定溫度、溼度和流速的熱風中，物料的溫度和水分就將隨著乾燥時間而變化。物料含水率隨時間變化的曲線，稱為物料的乾燥特性曲線
通常，物料的乾燥特性曲線包括三個階段：預熱乾燥階段、恆速乾燥階段和減速乾燥階段，如圖所示：
I一預熱乾燥階段Ⅱ一恆速乾燥階段Ⅲ一減速乾燥階段
(1)
非結合水分
乾燥過程從A點開始，熱風將熱量轉移給物料表面，使表面溫度上升，物料水分蒸發，蒸發速度隨表面溫度升高而增加。在熱量轉移與水分蒸發達到平衡時，物料表面溫度保持一定值。
非結合水分
(2)
乾燥過程到達B點後，水分由物料內部向表面擴散的速度與表面蒸發的基本相同，移入物料的熱量完全消耗在水分的蒸發，即達到新的平衡。在這一段中，物料表面溫度保持不變，含水率隨乾燥時間成直線下降，乾燥速度保持一定值即保持恆速乾燥。
(2)
結合水分
乾燥過程過C點以後，水分的內部擴散速度低於表面蒸發速度，使物料表面的含水率比內部低。隨著乾燥時間增加，物料溫度就增高，蒸發不僅在表面進行，而且還在內部進行，移入物料的熱量同時消耗在水分蒸發及物料溫度增高上，這一階段稱為減速乾燥的第一階段（C→D）。
乾燥過程繼續進行，表面蒸發即告結束，物料內部水分以蒸汽的形式擴散到表上來。這時乾燥速度最低，在達到與乾燥條件平衡的含水率時，乾燥過程即告結束。這一階段稱為減速乾燥的第二階段（D→E）。
從恆速乾燥階段轉為減速乾燥階段時的含水率，稱為臨界含水率（C點）。一般來說，物料的組織越緻密，水分由內部向外部擴散的阻力就越大，這樣臨界含水率值也就越大。
結合水分
乾燥速率的定義是單位時間內在單位乾燥面積上汽化水分的質量，可用下式表示：
式中，
R為乾燥速率，kg水/（h·m2）；
Ge：為溼物料中絕幹物料量，kg；
A為物料表面積，m2；
U為物料幹基含水率，kg水/kg；
r為時間，h
式中負號表示物料含水量是隨乾燥時間的延長而減少的。
乾燥過程中實際上存在兩種速率的概念：一種是物料表面水分的汽化速率，另一種是物料內部水分的擴散傳遞速率。一般來說，對於疏鬆性物料（如毛纖織物）兩種速率大致相等，因而乾燥過程的乾燥速率取決於汽化速率；對於粘性物料（如肉質水果），乾燥前期取決於汽化速率，後期由於物料表面水分汽化後，內部水分擴散傳遞速率較慢，導致乾燥速率下降。由此可見，乾燥速率的大小取決於上述兩種速率中的主要矛盾方面。換句話說，乾燥速率主要是由速率較低的過程所支配。
二、物料的平衡含水率
影響乾燥速率的因素可以從空氣和物料兩個不同方面
三、物料乾燥過程的汽化熱
四、物料的乾燥特性曲線
(1)
在空氣含溼量不變的情況下，提高熱空氣溫度，不但可以加強汽化和帶走水分的能力，而且可以對物料進一步升溫，提高物料表裡之間水分的擴散速率，這無論對恆速乾燥階段還是對減速乾燥階段都有好處。但應注意，每一種物料都存在一個允許的最高溫度值，超過此值會使它糊化或焦化，影響物料品質
預熱乾燥階段(A-B)
空氣含溼量越低，帶走物料水分的能力越強，乾燥過程的推動力越大，因而幹速率也越高。為了提高幹燥速率，通常有如下兩種處理方法
①在熱空氣含溼量不變的情況下，提高溫度，使空氣相對溼度下降，從而增大氣的脫水速度和脫水能力；
②在溫度不變的情況下，降低熱空氣的含溼量，辦法是使用石灰、活性炭、矽膠、無水氯化鈣和沸石分子篩等吸收空氣中的水分，使之更為乾燥，達到更大的脫水能力。
(2)
恆速乾燥階段(B→C)
提高熱空氣的流動速度，對傳熱和傳質都有利，可以有效地強化乾燥過程。然而，空氣流速越大，與溼物料的接觸時間就越短，從而會降低熱能的有效利用率。尤其是對於一定採光面積的太陽能幹燥器來說，空氣流速增大，集熱溫度必然會相應降低，故空氣流速應認真加以控制。
(3)
減速乾燥階段(C→D→E)
為了提高幹燥速率，乾燥過程中應儘量使空氣與物料有一個良好的接觸狀態，而且儘可能不產生死角，否則會使物料乾燥不均勻。為此，應認真研究乾燥裝置的結構，合理安排氣流通道。採用氣流垂直穿透物料層，可增加氣一固接觸面積，增強氣一固之間的傳熱和傳質，從而強化乾燥過程。
五、物料的乾燥速率
六、影響乾燥速率的因素
1.
從乾燥和水分擴散的角度考慮，物料直徑越小或料層厚度越薄越好，這樣不但使氣一固接觸面積增加，而且減少物料內部的擴散距離，縮短減速乾燥階段的持續時間，當然，顆粒越小，顆粒間的孔隙率減小，氣流穿透阻力增加。因此，必須根據實際情況適當控制物料顆粒的大小。
熱空氣的影響
（1）溫度
物料堆置方式取決於物料的形狀。對於顆粒狀物料，例如：稻穀、小麥、大豆、玉米、花生等，可採用厚層堆疊方式進行乾燥，因為增加料層的厚度可以提高熱能利用率，提高幹燥效率；對於片狀物料，例如：皮革、菸葉、絲綿、紙張、麵條等，可採用懸掛方式進行乾燥，因為這樣可以使物料表面充分暴露在熱空氣之中。
（2)含溼量
(3)
物料溫度越高，一方面有利於提高物料表面水蒸氣壓強，加速物料水分的汽化；另一方面可以降低物料內部溶液的粘度，有利於水分向表面擴散。然而，在乾燥過程中，物料內外溫度並不是一致的，通常是表面溫度高於內部溫度，正由於溫度差和溼度差的推動方向正好相反，結果減小了內部擴散的推動力，這對於乾燥作業反而是不利的。