食品冷冻冷藏涉及多学科、多专业的知识，且包括原料处理、冷却、冷藏、冷冻、冻藏、运输、销售等多个环节，研究内容涉及原理、方法、设备、工艺、安全、管理等。如图―1所示，食品冷冻冷藏学的主要研究内容如下。
1 .食品冷冻冷藏原理研究温度和水分对引起食品变质的主要因素（微生物、食品中生化反应）的抑制作用；通过分析食品中主要的营养成分随温度和时间变化，研究降温速度、终温、贮藏温度等对食品品质的影响，如"T.T.T.”原理（temperature-time-tolerance）等；研究冷冻冷藏各个环节中食品的物理、化学变化，从而判定其品质的变化；通过实验和数学模型，总结食品品质在冷冻冷藏过程中的变化规律，预测食品的剩余货架期；应用传热传质原理，模拟计算食品的冷冻过程，优化冷却及冻结条件。
2 .食品冷却、冻结方法与装置借助传热学和制冷技术，利用传热学计算不同形状食品的降温时间、食品内部温度分布，研究不同种类食品的降温方法，如空气法、冷水法、真空冷却等；根据降温方法和生产实际，设计不同形式和功能的冷却、冻结装置；探索新的快速降温方法，如液氮流态化等。
3,食品冷藏和冻藏设备研究能够为冷却或冻结食品提供合适的贮藏环境的设备，大型的如冷库，小型的如冰箱、冷柜等；研究维持贮藏环境中恒定的低温、适宜的相对湿度、空气流通等的方法；根据冷冻冷藏食品的发展情况，开发新的适合食品冷藏链的贮藏设备。
4 .食品冷冻冷藏工艺在上述三个方面研究的基础上，确定各种食品冷冻冷藏的条件（贮藏方法、贮藏温度、冷却或冻结方法等）；选择哈理的冷冻冷藏设备；制订从采摘、前处理、冷冻冷藏方法、冷冻冷藏设备、卫生管理等的具体操作步骤或工艺流程。
5 .冷冻冷藏食品的运输技术研究运输设备（如冷藏集装箱、冷藏汽车、铁路冷藏车等）；研究运输设备中温度等贮存、传输、监控技术，防止温度过高、过低以及大的温度波动；研究低温物流技术；研究冷藏链标准及规范。
6 .研究食品冷冻冷藏新技术借助学科交叉，不断开发新技术，如冰温技术、玻璃化技术、CAS冻结系统等。
7.研究食品冷冻冷藏中的节能和环保技术节能和环保是国内外各行各业普遍关注的热点问题。食品冷冻冷藏业的大多数环节都涉及能源和环境问题，如何在保证食品质量的前提下，节约能源、保护环境，将是今后冷冻冷藏食品业的研究重点之一。
另外，研究内容还包括食品热物性、食品包装、解冻技术等。总之，食品的冷冻冷藏过程是一个复杂的系统工程，只有进行多方面的研究和协调，才能得到令人满意的食品品质。
