凡將食品中所含的水分大部分轉變成冰的過程，都稱為食品的凍結。食品凍結的原理就是將食品的溫度降低到其凍結點以下,使微生物無法進行生命活動，生物化學反應速率減慢，達到食品能在低溫下長期儲藏的目的。
1、體積膨脹 食品內水分凍結成冰，其體積約膨脹8.7%，且在凍結時，水分從表而向內部凍結。在內部水分凍結而膨脹時，會受到外部凍結層的阻礙，于是產生內壓，所以有時外層受不了內壓面破裂，逐漸使內壓消失。如采用凍結速度很快的液氯凍結時就會產生龜裂，還有在內壓作用下使內臟的酶類擠出、紅細胞崩裂、脂肪向表層移動等，由于血球膜的破壞，血紅蛋白流出，加速了變色。
2、干耗 目前大部分食品是以高速冷風凍結，因此在凍結過程中不可避免會有一些水分從食品表面蒸發出來，從而引起干耗，設計不好的裝置干耗可達5%~7%，設計優良的裝置干耗可降至0.5%~1%。由于凍結費用通常只有食品價值的1%~2%，因此比較不同凍結方法時，干耗是一個非常重要的問題。影響干耗的主要原因有冷庫內相對溫度、風速大小和食品的表面積等，因此可通過控制溫度和風速來減少食品的干耗，也可用不透氣的包裝材料將食品包裝后凍結。
3、生物和微生物的變化 生物是指小生物，如寄生蟲和昆蟲，經凍結都會死亡。豬囊蟲在-18℃就會死去，大馬哈魚中的列頭條蟲的幼蟲在-15℃下5天死去，因此凍結對肉類所帶有的寄生蟲有殺滅作用。
微生物包括細菌、霉菌、酵母三種。其中細菌對人體的危害最大，通過凍結可將其殺滅。如在有些國家常導致食物中毒的一種弧狀菌，經過低溫儲藏，其數最能減少到原來的1/5~1/10。所以要求在凍結前盡可能殺滅細菌，而后進行凍結。
4、其他 在食品凍結過程中，還會出現比熱容、熱導率等熱力學特性的變化，以及組
織結構和蛋白質變性等。
