食品的冷卻是將食品的溫度降低到指定的溫度，但不低于其凍結點，主要針對植物性食品。冷卻可以抑制果蔬的呼吸作用，使食品的新鮮度得到很好的保持。對于動物性食品，冷卻可以抑制微生物的活動，使其儲藏期限延長，對于肉類等一些食品，冷卻過程還可以促使肉的成熟，使其柔軟、芳香、易消化。但動物性食品由于儲藏溫度高，微生物易生長繁殖，一般只能作短期儲藏。
1、水分蒸發 食品冷卻時，由于食品表面水分蒸發，會導致失去新鮮飽滿的外觀(植物性食品)。或者會因水分蒸發而發生干耗，同時導致肉的表面收縮、硬化、肉色變化等(動物性食品)。雞蛋內的水分蒸發則使得雞蛋氣室增大而造成質量下降。
因此，在食品冷卻過程中，應盡量減少其水分蒸發量，通過根據食品的水分蒸發特性控制其適宜的濕度、溫度及風速，以及表面積的大小、表面形狀、脂肪含量等。
2、生理成熟 水果、蔬菜在收獲后仍是有生命的活體。為了運輸和儲存上的便利，果蔬一般在收獲時尚未完全成熟，因此收獲后還要進行呼吸作用、后熟過程，體內各種成分也不斷發生變化，例如淀粉和糖的比例、糖酸比、維生素C的含量等，同時還可以看到顏色、硬度等的變化。
畜肉在宰后變化中有自行分解的作用。在冷卻儲藏時，這種分解作用緩慢地進行，分解的結果是使肉質軟化，風味鮮美。這種受人們歡迎的變化稱肉的成熟作用，但必須注意的是，這種成熟作用如進行得過分時，也會使肉類的品質下降。
3、低溫病害 在冷卻過程中，有些水果、蔬菜的溫度雖然在冰點以上，但當儲藏溫度低于某一溫度界限時，果蔬的正常生理機能發生障礙，失去平衡，稱為低溫病害。低溫病害有各種現象，最明顯的癥狀是表皮出現軟化斑點和內心部變色，像鴨梨的黑心病、馬鈴薯的發甜現象都是低溫病害。有些果蔬在外觀上看不出癥狀，但冷藏后再放至常問中，就喪失了正常的促進成熟作用的能力，這也是低溫病害的一種。一般來說，產地在熱帶、亞熱帶的水果蔬菜容易發生低溫病害，但是，有時為了吃冷的果蔬，短時間放入冷藏庫中，即使是在界限溫度以下。也不會出現低溫病害。因為果蔬低溫病害的出現需要一定的時間，癥狀出現最早的是香蕉，黃瓜和茄子則需要1~14天。
4、移臭(串味) 有強烈香味或臭味的食品與其他食品放在一起冷卻儲藏時，這種香味或臭味就會小到其他食品上去。例如蒜與蘋果、梨放在一起，蒜的義味就會移到蘋果和梨上面去;洋蔥和雞蛋放在一起，雞蛋就會有洋蔥的臭味。這樣食品周有的風味就發生變化，風味變差。另外，冷藏庫還具有一些特有的臭味，俗稱冷藏臭，也會移給冷卻食品。
5、其他 食品除了上述變化之外，還存在脂質劣化、淀粉老化、寒冷收縮、微生物增殖等。
