El producte alimentari, carn, peix o vegetals, conté una gran quantitat d’aigua (dos terços o més), substàncies inorgàniques i orgàniques en solució (com sals i sucres) i molècules més complexes (com proteïnes) en suspensió col·loidal. Els canvis que experimenta el producte durant la congelació i també durant la descongelació són complexos i no ben coneguts del tot. Evidentment, la presència de substàncies dissoltes i en suspensió col·loidal fa disminuir la temperatura de congelació (llei de Raoult), i, doncs, la temperatura de congelació de diferents aliments varia en funció de llur composició i de llur contingut en aigua.
La congelació d’aliments té un aspecte tecnològic important: la velocitat de la congelació. Si és lenta, l’aigua lliure cristal·litza lentament i forma grossos cristalls sobre els nuclis de congelació primaris; d’altra banda, la lenta elevació de la concentració interior d’electròlits provoca una desnaturalització irreversible de l’estructura proteica col·loidal i, en segon lloc, els grossos cristalls lesionen les parets cel·lulars, en provoquen el trencament i modifiquen profundament la textura del producte. Tot això fa que en la descongelació no sigui recuperat el producte inicial i que els líquids interiors lliurats siguin un medi adobat per al creixement microbià; aquest comportament es dóna també quan en congelacions ràpides hi ha interrupcions del procés o si durant la distribució el producte experimenta oscil·lacions tèrmiques.
Hi ha tres mètodes bàsics de congelació a escala industrial: per aire, per contacte indirecte amb un fluid refrigerant i per immersió. La congelació per aire refredat és el mètode més antic. El mètode amb aire estàtic, col·locant el material en un habitació entre -30°C i -20°C, no fou utilitzat fins el 1861. Una millora important fou la congelació per aire en moviment (aire entre -30°C i -40°C i a una velocitat, per mitjà de grans ventiladors, de 600 a 900 m/s). Posteriorment, hom utilitzà la congelació per contacte indirecte: l’aliment, generalment envasat, és posat en unes safates que després són col·locades sobre plaques per dintre les quals circula el líquid refrigerant (salmorra). A fi d’aconseguir una conducció tèrmica el més eficaç possible, l’envàs és de gran superfície i de poca alçada. L’avenç més modern en congelació és la immersió directa del producte, envasat o no, en el líquid refrigerant. Els avantatges fonamentals d’aquest sistema són que la resistència a l’intercanvi tèrmic es redueix al mímin i que s’hi poden tractar peces de forma molt irregular sense pèrdua d’eficàcia. Hom pot distingir entre immersió en líquids com salmorra, solucions de sucre (al 62%) i barreges de glicerina-aigua i propilenglicol-aigua, utilitzats generalment per al producte ja envasat, i immersió (o polvorització) en líquids criogènics (nitrogen líquid, -190°C; anhídric carbònic líquid, -71°C), amb l’avantatge que el producte no envasat pot ésser submergit sense cap problema de contaminació de productes tòxics o de gust diferent.