食品中的微生物(microorganism)是导致食品腐败变质(deterioration)的主要原因。食品原料中一般都带有徽生物，在采收、运输、加工和保藏各环节，食品也有可能遭受微生物污染。在一定的条件下，这些微生物会在食品中生长、繁殖，使食品失去原有的营养价值和感观品质，甚至产生有害和有毒的物质。
细菌以简单的二分裂方式无性繁殖，其突出的特点为繁殖速度极快，细菌分裂倍增的必需时间，称为代时(generation time)，细菌的代时既决定于细菌的种类又受环境条件的影响，一般的细菌代时为20~30min。
由微生物引起食品的变质，其一般作用是由微生物产生的酶分解食品的成分，由高分子物质分解成低分子物质。同时由于微生物在食品中的繁殖代谢而产生种种的中间产物，造成食品品质全面下降，甚至产生毒素和恶臭，这就是腐败。腐败食品失去了原有的营养价值，组织状态及色、香、味均不符合卫生要求，不能够再食用。有些食品遭受微生物轻度危害，表面上无明显劣变现象，但营养价值已受损失，并且基质往往已经带毒，这种初期变质常常不易被人们识别。如果长期摄取这类食物，毒素积累在人体内也会引起严重的后果。
食品冷冻冷藏中主要涉及的微生物有细菌(bacteria)，霉菌(mould)和酵母菌(yeast)，其中细菌是引起食品腐败变质的主要微生物，酵母菌和露菌引起的变质多发生在酸性较高的食品中，一些酵母菌和霉菌对渗透压的耐性也较高。在肉类食品中可能存在的肉毒杆菌分泌的肉毒素具有很强的毒性且难以发觉；蛋品中常会含有沙门氏杆苗;油脂类食品及原料中因黄曲霉的生长而产生的黄曲霉素属于致痛性物质。
