为了维护生物制品和特殊制剂（如脂质体药物）的质量和活性，常常使用保护剂来冻干这些药物。目前，有两种主要的假设来解释冻干保护机制——水替代假说和玻璃态假说。这两种假说都基于药物在冻结过程中发生部分或肠辞尘辫濒别迟别的玻璃化。 因此，合适的保护剂需要满足以下四个特性：具有较高的玻璃化转变温度、较低的吸水性、较低的结晶率以及不含还原基。
实验证明，单糖（如葡萄糖、半乳糖等）在蛋白质的冻干过程中并不能提供有效的保护作用，因为它们只能提供微弱的稳定作用，导致蛋白质在脱水干燥之前就发生了不可逆的变性。相比之下，还原性二糖（如蔗糖、海藻糖）被广泛应用于许多生物制品的冻干工艺中，因为它们既可以在冷冻过程中充当低温保护剂，又可以在脱水干燥过程中起到脱水保护剂的作用，并且不含还原基，不会引发蛋白质褐变反应而导致变质和失活。因此，蔗糖和海藻糖是生物药品冷冻干燥配方中常用的两种保护剂。
而与蔗糖相比，海藻糖具有更高的的玻璃化相变温度（120℃），因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶。且海藻糖还具有神奇的水合能力：按每个葡萄糖单位算，海藻糖周围的不冻水分子数是糖类多，海藻糖溶液能够形成刚性更强的海藻糖/水结构，抗冷冻脱水能力更强。这也是为什么在很多冻干试验中，海藻糖的表现会比蔗糖好。
此外，海藻糖还是很好的脂质体冻干保护剂。有研究表明，以海藻糖作保护剂的冻干脂质体粒径变化小，保护效果较好；葡萄糖的粒径变化较大，保护效果差。对于海藻糖，10%的浓度对冻干脂质体的保护效果较好。海藻糖作为冻干保护剂在生物制品中具有重要的应用价值，它能够保护活性物质并维持产物的质量。
