（一）体积变化
食品物料在冻结后也会发生体积膨胀，但膨胀的程度较纯水小。但也有一些例外情况，如高浓度的蔗糖溶液冻结后体积会出现很小的收缩。影响这一变化的因素包括：①成分，主要是物料的水分质量分数和空气体积分数。食品物料中溶质和悬浮物的存在有一“替代”效应，也就是这些物质的存在相对减少了物料中的水分含量，而水是导致物料体积发生变化的原因，水分的减少使冻结时物料体积的膨胀减少；物料内的空气主要存在于细胞之间（特别是对于植物组织），空气可为冰晶的形成与长大提供空间，因此空气所占的体积增大，会减少体积的膨胀。②冻结时未冻结水分的比例。食品物料中可以冻结的自由水分的减少意味着冻结时冰晶的减少，溶质的种类和数量会影响到物料中结合水的量和形成过冷状态的趋势。冻结前后物料的体积在不同温度段的变化规律不同，这些温度段可以分为冷却阶段（收缩）、冰晶形成阶段（膨胀）、冰晶的降温阶段（收缩）、溶质的结晶阶段（收缩或膨胀，视溶质的种类而定）、冰盐结晶的降温阶段（收缩）、非溶质如脂质的结晶和冷却（收缩）。多数情况下，冰晶形成所造成的体积膨胀起着主要作用。③冻结的温度范围。
（二）水分的重新分布
冰晶的形成还可能造成冻结食品物料内水分的重新分布，这种现象在缓慢冻结时较为明显。因为缓慢冻结时食品物料内部各处不是同时冻结，细胞外（间）的水分往往先冻结，冻结后造成细胞外（间）的溶液浓度升高，细胞内外由于浓度差而产生渗透压差，使细胞内的水分向细胞外转移。
（三）干耗
食品在冷却、冻结、冻藏过程中都会产生干耗，但因冻藏时间最长，干耗问题更为突出。食品冻结过程中，因蒸气压差作用，水分不断地从表面蒸发，造成食品质量减少的现象，俗称“干耗”。冻结食品的干耗主要是由于食品表面的冰晶升华而造成的。干耗不仅造成经济损失，还影响食品的质量和外观。
（四）非水相组分被浓缩
由于冻结时物料内水分是以纯水的形式形成冰晶的，原来水中溶解的组分会转到未冻结的水分中而使剩余溶液的浓度增加。浓缩的程度主要与冻结速率和冻结的终温有关。冻结浓缩现象可以用于液态食品物料的浓缩。
冻结浓缩现象会导致未冻结溶液的相关性质，如酸度、离子强度、黏度、冻结点以及表面张力和界面张力、氧化还原电势等的变化。冻结浓缩可对食品物料产生一定的损害，如生化和化学反应加剧，大分子物质由于浓缩使分子间的距离缩小而可能发生相互作用，使大分子胶体溶液的稳定性受到破坏等。由冻结浓缩造成的对食品物料的损害因食品物料的种类而有差异，一般来说，动物性物料组织所受的影响较植物性的大。人们研究过食品物料冻结后H的变化，结果表明高蛋白质的食品物料，如鸡、鱼冻结后pH会增加（特别是当初始pH低于6时），而低蛋白质的食品物料如牛乳、绿豆冻结后pH会降低。
