真空结晶器既有蒸发效应又有制冷的效应，也就是同时起到移去溶剂与冷却溶液的作用。真空式结晶器真空度更高，要求操作温度下的饱和蒸汽压与该温度下溶液的总蒸汽分压相等。操作温度一般低于大气温度或者是接近气温。真空式结晶器的原料溶液多半是靠装置外部的加热器预热，然后注入结晶器。当进入真空蒸发器后，立即发生闪蒸效应，瞬间可把蒸汽抽走，随后就开始继续降温，当达到稳定状态后，溶液的温度与饱和蒸汽压力相平衡。因此溶液变化沿着溶液浓缩与冷却的两个方向前进，迅速接近介稳区。
真空结晶器一般没有加热器或者冷却器，如果要使溶液升温或者预冷都是在不饱和状态下进行。避免了在复杂的表面换热器上析出结晶，延长了换热器的使用周期，防止了因结垢降低换热能力等现象。溶液接近饱和后，一定要离开列管装置，这时蒸发、降温立即送到结晶器上部的蒸发室中，在蒸发室的沸腾液面上进行，这样也就不存在结垢问题。但是，在蒸发室闪急蒸发时，沸腾界面上的雾滴飞溅是很严重的。仍然要黏结在蒸发室器壁上形成晶垢。需要在蒸发室的顶部附加一周向器壁喷洒的特殊洗涤喷管或洗水溢流环，在生产过程中定期地用清水清洗，以避免蒸发器截面逐渐缩小而带来的生产能力下降，且可以在不中断生产而得到清洗的效果。
OSLO型真空结晶器采用晶浆循环操作法，晶浆循环液量大，由生长段经过循环管到蒸发室再回到晶床之中是同一个晶浆浓度，有晶核存在时，过饱和的介稳区更窄，晶核发生速率也会大为减小，因此设备结晶疤垢生长也就比较缓慢，又由于加大了循环泵输液量，实际产量在相同的晶床截面条件下，可比分级操作法大若干倍。
OSLO型真空结晶器与其它形式的结晶器的区别在于不设置换热器，主要依靠真空降温（绝热蒸发）来完成结晶及晶体生长。溶液通过循环泵输送到蒸发室进行闪蒸，在一定真空度下与溶液达到液相平衡从而得到降温制冷的效应。下部的结晶生长器主要是使过饱和溶液经中央降液管直深入生长器的底部，再徐徐穿过流态化的晶床层，从而消失过饱和现象，晶体也就逐渐长大。按照粒度的大小自动地从下至上分级排列。分级的操作法使底部的晶粒与上部未生长到产品粒度的相互分开，取出管插在底部，因此产品取出来的都是均匀的球状大粒结晶。
