凍結對食品組織結構的不利影響，如造成的組織破壞，引起的軟化、流汁等，一般認為不是低溫的直接影響，而是由于冰晶體的膨大而造成的機械損傷，細胞間隙的結冰引起細胞脫水、死亡、失去新鮮特性的控制能力。目前的解釋主要集中在機械性損傷、細胞的潰解和氣體膨脹三個方面。
（一）機械性損傷
在冷凍過程中，細胞間隙中的游離水一般含可溶性物質較少，其凍結點高，所以首先形成冰晶；而細胞內的原生質體仍然保持狀態，細胞內過冷的水分比細胞外的冰晶具有較高的蒸氣壓和自由能，因而促進細胞內的水分向細胞間隙移動，不斷結合到細胞間隙的冰晶核上面。在這樣的條件下，細胞間隙所形成的冰晶體會越來越大，產生機械性擠壓，原來細胞間的相互結合發生分離，解凍后不能恢復原來的狀態，不能吸收冰晶融解所產生的水分而流出汁液，組織變軟。植物細胞內有大的液泡，含水量高，凍結時對細胞損傷更大。
（二）細胞的潰解
植物組織的細胞內有大的液泡，水分含量高，易凍結成大的冰晶體，產生較大的“凍結膨脹壓”，而植物組織細胞的細胞壁比動物細胞膜厚而又缺乏彈性，因而易被大冰晶體刺破或脹破，細胞即受到破裂損傷，解凍后組織就會軟化流水。凍結速度過快時，如液氮等超急速凍結個體較大的食品時，產生的“凍結膨脹壓”較大，有時容易產生破裂，所以液氮不易凍結10mm以上的大個體食品。速凍荔枝也容易產生裂果。植物細胞的細胞膜外有以纖維素為主的細胞壁，而動物細胞只有細胞膜，細胞壁厚又缺乏彈性，凍結時容易被脹破，使植物細胞損傷致死。
（三）氣體膨脹
組織細胞中溶解于液體中的微量氣體，在液體結冰時發生游離而體積增加數百倍，這樣會損害細胞和組織，引起質地的改變。
植物性食品如果蔬的組織結構脆弱，細胞壁較薄，含水量高，當凍結進行緩慢時，就會造成嚴重的組織結構的改變。故應快速凍結，以形成數量多、體積細小的冰晶體，而且讓水分在細胞內原位凍結，使冰晶體分布均勻，才能避免組織受到損傷。
冷凍果蔬等食品的質地和外觀與新鮮的原料比較，還是有差異的。組織的潰解、軟化、流汁等的程度因原料的種類、成熟度、冷凍工藝和方法等的不同而異。當植物凍結致死后，因氧化酶活性增強，果蔬易發生褐變。為保持原有色澤，蔬菜速凍前一般要進行燙漂，水果要加糖或糖液處理。
