制冷系统解冻过程的作用是将已冻结的食品材料进行复温，力求使之恢复到原先未冻结前的状态。虽然它是冻结过程的逆过程，但解冻过程的温度控制却比冻结过程要困难得多，也很难达到高的复温速率。
在解冻过程中，样品的外层首先被解冻，供热过程必须先通过这个已解冻的液体层；而在冻结过程中，样品外层首先被冻结，吸热过程通过的是冻结层。冰的比热容只有水的一半，热导率却为水的4倍，导温系数为水的8.6倍。因此冻结过程的传热条件要比解冻过程好得多，在解冻过程中，很难达到高的复温速率。
此外，在冻结过程中，人们可以将库温降得很低，以增大它与食品材料的温度差来加强传热，提高冷却速率。可是在解冻过程中，库温却受到食品材料的限制，否则将导致组织破坏。所以解冻过程的热控制要比冻结过程更为困难。
用微波技术进行冻结材料的复温也是人们使用的一种方法，它的加热是内部加热，可望得到较高的复温速率和较均匀的温度分布。但它也有自己的问题。如微波功率透经食品材料时的剧烈衰减、组织对最高温度的限制、微波场内材料温度测量和微波功率控制的困难等。近年来还出现强电场等用于冻结材料的复温的新方法。
