冰结晶是表现冻结过程的最基本的实质。当食品中所含水分结成冰结晶时，既有热量从食品中传出，同时食品的温度也随之降低。图4-1为食品冻结时中心温度变化的曲线图。
从物质的分子结构来看，液体是介于气体和固体之间的。当液体温度降低至冰结点时，液相与结晶相处于平衡状态。要使液体变成冰结晶体，就必须破坏这种平衡状态，也就是使液体温度降至稍低于冰结点的温度，造成液体的过冷。由此可见，过冷现象是使液体中产生冰结晶的先决条件。
食品在冻结过程中，随着冻结时间的延长，冰晶将不断地发展，使食品内部的热量不断导出而在其内部产生冰结晶。总之，食品冰结晶形成的条件主要包括以下三点。
1. 液体过冷
当液体的温度降至冻结点时，液相与结晶相处于平衡状态。要使液相向结晶相转变，必须降温至稍低于冻结点，造成液体的过冷。过冷现象是冰结晶的先决条件。
2. 晶核形成
当液体处于过冷状态时，由于某种刺激作用会产生结晶中心，形成晶核。例如，溶液内局部温度过低，水溶液中的气泡、微粒及容器壁等。
3. 冰结晶生长
晶核形成后，冷却的水分子向晶核移动，凝结在晶核或冰结晶的表面，造成冰结晶生长。
