（1）体积的变化：

0℃纯水冻结后体积约增加8.7%。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。

影响这一变化包括如下几点因素。

①组成成分，主要是物料的水分质量百分含量和空气体积百分含量。水分的减少使冻结时物料体积的膨胀减小；空气可为冰结晶的形成与长大提供空间，会减小体积的膨胀。

②冻结时未冻结水分的比例。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）、冰结晶形成阶段（膨胀）、冰结晶的降温阶段（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，冰结晶形成所造成的体积膨胀起主要作用。

③冻结的温度范围。

（2）水分的重新分布：

冰结晶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。因为缓冻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。

（3）机械损伤：

机械损伤又称冻结损伤，一般认为，冻结时的体积变化和机械应力是食品物料产生冻结损伤的主要原因。机械损伤对脆弱的食品组织，如果蔬等植物组织的损伤较大。机械应力与食品物料的大小、冻结速率和最终的温度有关。小的食品物料冻结时内部产生的机械应力小些。对于一些含水较高、厚度大的物料，表面温度下降极快时可能导致物料出现严重的裂缝，这往往是由于物料组织的非均一收缩所导致（物料外壳首先冻结固化，而内部冻结膨胀时导致外壳破裂）。

（4）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结晶，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，缓慢冻结会导致连续、平滑的固-液界面，冰结晶的纯度较高，溶质的浓缩程度也较大；反之，快速冻结导致不连续、不规则的固-液界面，冰结晶中会夹带部分溶质，溶质的浓缩程度也就较小。冻结-浓缩现象可以用于液态食品物料的浓缩。

冻结浓缩现象也会导致未冻结溶液的相关性质，如pH、酸度、离子强度、黏度、冻结点（和其他依数性性质）以及表面张力和界面张力、氧化-还原势等的变化。此外，冰盐共晶混合物可能形成，溶液中的氧气、二氧化碳等可能被驱除。水的结构和水-溶质的相互作用也可能发生变化。冻结浓缩对食品物料产生一定的损害，如生化反应和化学反应加剧、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。一般来说，动物性物料组织所受的影响较植物性的大。研究品物料冻结后pH的变化，结果发现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（如牛奶、绿豆）冻结后pH会降低。