微生物正常生长、繁殖都有一定的温度范围，温度越低，其活动能力也越弱。当温度降至微生物的最低生长温度时，微生物就会停止生长、滋生，繁殖就会减慢，酶的活性也会减弱，从而可以延长食品的储藏期。例如，许多嗜温菌和嗜冷菌的最低生长温度低于0℃，有的甚至可低达-8℃(荧光杆菌的最低生长温度为-8.9 ℃)。当食品的温度降至-18℃以下时，食品中90%以上的水分都会变成冰，所形成的冰晶可以以机械的方式破坏微生物细胞，细胞或因失去养料、或因部分原生质凝固、或因细胞脱水等，都会造成微生物死亡。
1.低温对微生物活力降低的影响
温度下降，微生物细胞内酶的活性随之下降，使物质代谢过程中各种生化反应速度减慢，微生物细胞内原生质黏度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变。当对食品进行冻结加工时，冰晶体的形成会使得微生物细胞内的原生质或胶体脱水，细胞内溶质浓度的增加常会促使蛋白质变性。同时冰晶体的形成还会使微生物细胞受到机械性破坏。
2.致使微生物活力降低的因素
致使微生物活力降低的因素通常有两种：一是温度，二是降温速度。当冷间温度在食品冰点或冰点以上时，仍有部分微生物在低温环境下滋生、繁殖，致使被冻食品腐败变质。但食品经过冻结后冷藏，情况大有好转。因为冻结食品中微生物的生命活动及酶的生化作用均受到抑制，水分活度下降，因此经过冻结的食品可以较长时间的储存。研究表明，冻结温度以上冷藏时，降温速度越快，微生物的死亡率越高。降温速度越缓慢。情况则相反。因为在迅速降温过程中微生物细胞内新陈代谢所需的各种生化反应的协调一致性被迅速破坏，而在食品缓冻过程中因缓冻而形成少量的冰晶体，对微生物细胞不仅产生机械性破坏作用，还促使蛋白质变性。速冻时对细胞威胁性最大的温度范围为-5~-2℃，若迅速降至-18℃以下还能终止微生物细胞内酶的反应和延缓胶质体变性。
