脱脂乳粉的生产工艺流程及设备与全脂乳粉大体相同，但是，整个加工过程中如果温度的调节和控制不适当，将引起脱脂乳粉中热敏性的乳清蛋白变性，从而影响乳粉的溶解度。因此，生产脱脂乳粉时某些工艺条件还需区别于全脂乳粉。
（1）牛乳的预热与分离。牛乳预热温度达到50℃左右即可分离。脱脂乳的含脂率要求控制在0.1％以下。
（2）预热杀菌。脱脂乳中所含乳清蛋白（乳白蛋白和乳球蛋白）热稳定性差，在杀菌和浓缩时易引起热变性，使制品乳粉溶解度降低。同时，乳清蛋白中含有巯基，热处理时容易使制品产生焖煮味。为了使乳清蛋白变性程度不超过5％，并且减弱或避免焖煮味，又能达到杀菌抑酶的目的。研究表明，脱脂乳的预热杀菌温度以80℃，保持15秒效果最好。
（3）真空浓缩。为了不使过多的乳清蛋白变性，脱脂乳的蒸发浓缩温度以不超过65.5℃为适宜，浓度为15~17波美度，乳固体含量可控制在36％以上。如果浓缩温度超过65.5℃，则乳清蛋白变性程度超过5％。实际上采用真空浓缩，尤其是多效真空浓缩，乳温不会超过65.5℃，受热时间也很短，对乳清蛋白变性影响不大。
（4）喷雾干燥。将脱脂浓缩乳按普通的方法喷雾干燥，即可得到普通脱脂乳粉。