凡将食品中所含的水分大部分转变成冰的过程，都称为食品的冻结。食品冻结的原理就是将食品的温度降低到其冻结点以下,使微生物无法进行生命活动，生物化学反应速率减慢，达到食品能在低温下长期储藏的目的。
1、体积膨胀 食品内水分冻结成冰，其体积约膨胀8.7%，且在冻结时，水分从表而向内部冻结。在内部水分冻结而膨胀时，会受到外部冻结层的阻碍，于是产生内压，所以有时外层受不了内压面破裂，逐渐使内压消失。如采用冻结速度很快的液氯冻结时就会产生龟裂，还有在内压作用下使内脏的酶类挤出、红细胞崩裂、脂肪向表层移动等，由于血球膜的破坏，血红蛋白流出，加速了变色。
2、干耗 目前大部分食品是以高速冷风冻结，因此在冻结过程中不可避免会有一些水分从食品表面蒸发出来，从而引起干耗，设计不好的装置干耗可达5%~7%，设计优良的装置干耗可降至0.5%~1%。由于冻结费用通常只有食品价值的1%~2%，因此比较不同冻结方法时，干耗是一个非常重要的问题。影响干耗的主要原因有冷库内相对温度、风速大小和食品的表面积等，因此可通过控制温度和风速来减少食品的干耗，也可用不透气的包装材料将食品包装后冻结。
3、生物和微生物的变化 生物是指小生物，如寄生虫和昆虫，经冻结都会死亡。猪囊虫在-18℃就会死去，大马哈鱼中的列头条虫的幼虫在-15℃下5天死去，因此冻结对肉类所带有的寄生虫有杀灭作用。
微生物包括细菌、霉菌、酵母三种。其中细菌对人体的危害最大，通过冻结可将其杀灭。如在有些国家常导致食物中毒的一种弧状菌，经过低温储藏，其数最能减少到原来的1/5~1/10。所以要求在冻结前尽可能杀灭细菌，而后进行冻结。
4、其他 在食品冻结过程中，还会出现比热容、热导率等热力学特性的变化，以及组
织结构和蛋白质变性等。
