Процесс замораживания разных материалов происходит по-разному в зависимости от способа заморозки и вида продукта.

Для жидкостей замораживание происходит, когда температура опускается ниже точки замерзания. 1 На этот процесс влияют типы молекул, давление, физические и химические изменения вещества. 1 Например, температура замерзания растворителя снижается при смешивании с ним другого растворимого вещества. 1

Для твёрдых веществ замораживание происходит, когда тепловая энергия, передаваемая молекулам системы в процессе перехода из твёрдого состояния в жидкое, превышает потенциальную энергию, удерживающую частицы вместе в форме кристаллической решётки твёрдого вещества. 1 Когда снижают температуру вещества, из системы выделяется тепло, что приводит к отводу тепла и снижению давления. 1 Частицы, образующие вещество, теряют свою кинетическую энергию и сближаются друг с другом, в результате чего происходит преобразование в твёрдое состояние. 1

Для продуктов процесс замораживания обычно делится на три этапа: 2

1. Охлаждение. 2 Продукт охлаждается до начальной температуры 0 °С. 2
2. Подмораживание. 2 Происходит из жидкой фазы в твёрдую при температурах от 0 до −5 °С. 2 Происходит максимальный отбор тепла у продукта, при этом температура продукта практически не снижается, и кристаллизуется 70% жидких фракций продукта. 2
3. Домораживание. 2 Происходит при температурах от −5 до −18 °С. 2 Осуществляется окончательный переход оставшихся жидких фракций в твёрдые. 2

На скорость замораживания влияют температура охлаждающей среды, толщина замораживаемого продукта и коэффициент теплоотдачи от поверхности продукта. 4