魚、貝類一經凍結，其色澤有明顯變化，凍藏一段時間以后，色澤變化更為嚴重。如黃花魚的姜黃色變為灰白色，烏賊的花斑紋變為暗紅色。魚、貝類變色的原因包括自然色澤的分解和新的變色物質的產生兩個方面。自然色澤的破壞表現為紅色魚肉的退色，如冷凍金槍魚的變色：產生新的變色物質，如白色魚肉的褐變、蝦類的黑變等。上述變色不僅使商品外觀不佳，而且會產生臭氣，使其失去香味，營養價值下降。
魚、貝類變色反應的機制是復雜的，不僅僅是單一的反應機制。具體有如下幾種變化。
1. 還原糖與氨化合物反應造成的褐變
也稱美拉德反應，這個反應通過一系列的中間體、配糖物、紫外光吸收物和熒光物質聚合產生褐變的類黑精（melanoidin）。如鱈魚是由于魚死后肉中核酸系物質反應生成核糖，然后與氨化合物反應造成褐變。
2. 酪氨酸酶的氧化造成蝦的黑變
蝦類在凍結及凍藏時，其頭、胸、足、關節處會發生黑變，這與魚類經過凍結產生的黑變是同類現象，其原因主要是氧化酶（酚酶、酚氧化酶）使酪氨酸產生黑色素造成的。
防止的辦法是煮熟，使酶失去活性，然后凍結：或去內臟、頭、殼、血液，水洗后凍結；或用水溶性抗氧化劑浸漬后凍結以及真空包裝等。
3. 血液蛋白質的變化造成的變色
金槍魚肉在-20℃下凍藏兩個月以上，其肉色變化從紅色一深紅色一紅褐色一褐色。這種現象是魚肉中的肌紅蛋白（myoglobin,Mb）氧化產生氧化肌紅蛋白（metmyoglobin,Met-Mb）的結果。
根據不同的海水魚可以進行不同的處理。例如，在海上凍結的魚片，常在切斷面上出現褐變，要是去頭、去尾，再向血管注入海水，則可防止褐變。
4. 旗魚類的綠變
凍旗魚類為淡紅色，在凍藏時變綠色。還有金槍魚、黑皮旗魚也是如此，把魚切開時，在脊骨處可以看到綠變。這是由于鮮度下降，細菌繁殖產生硫化氫，與血紅蛋白（hemoglobin,Hh）、肌紅蛋白在貯藏中產生硫絡血紅蛋白與硫絡肌紅蛋白造成的。目前，尚無防止辦法，就只能注意凍前的保鮮工作，防止鮮度下降。
5. 紅色魚的退色
有些魚的體表有紅色素，在凍結和凍藏時會發生退色現象，如綠鰭魚、帶紋紅納、紅娘魚等。大麻哈魚、龍蝦也能看到有此退色現象，它受光線的影響大。脂溶性紅色色素在脂酶的作用下，使不飽和脂質產生二次氧化造成此現象。至于退色機理在本質上還不清楚。
防止退色的方法：用不透紫外光的玻璃紙包裝，或用0.1%~0.5%的抗壞血酸鈉、山梨酸鈉溶液浸漬或用此液鍍冰均有效果。
