При охлаждении от продуктов отводится теплота, вследствие чего их температура снижается. Продукты можно охлаждать до температуры начала замерзания. Количество теплоты, отводимой от продукта при охлаждении, зависит от его теплоемкости, а также от разности температур продукта в начале и в конце охлаждения.
Продолжительность охлаждения зависит от ряда факторов, но прежде всего от теплопроводности самого продукта. Пищевые продукты обычно имеют малую теплопроводность и поэтому охлаждаются медленно — несколько часов и даже суток.

При охлаждении происходит усушка продуктов (потеря влаги).
Снизить и даже предотвратить усушку можно, применяя способы, которые характеризуются отсутствием или незначительными потерями влаги продуктом во время охлаждения. К этим способам можно отнести охлаждение в воздухе продуктов, упакованных в влагонепроницаемые искусственные или естественные оболочки, а также охлаждение в жидкой среде. Охлаждение продуктов (в оболочках и неупакованных) в жидких средах перспективно, так как вследствие интенсификации теплообмена сокращается продолжительность процесса и отсутствует усушка. Контактное охлаждение в жидкой среде (при отсутствии покрытий) имеет недостатки: частичное экстрагирование составных частей продукта, поглощение поверхностными слоями некоторого количества охлаждающей жидкости. Вместе с тем при охлаждении во влагонепроницаемой упаковке требуются дополнительные затраты на упаковку продукта. В жидкой среде охлаждают некоторые овощи. Иногда этим способом пользуются для частичного понижения температуры продукта.

За последние десятилетия в промышленности стали применять новый метод холодильной обработки скоропортящихся пищевых продуктов в тех случаях, когда требуется сохранять их более продолжительное время, чем охлажденные, и менее, чем замороженные. Это метод охлаждения продуктов при близкриоскопических температурах. Вода в продуктах содержит растворенные соли и поэтому замерзает не при 0ºС, а при более низкой температуре, которая на несколько градусов ниже температуры замерзания воды.

Экспериментальными исследованиями и промышленной проверкой доказано, что близкриоскопические температуры замедляют биохимические процессы, происходящие в продуктах растительного происхождения. Конечно, указанный метод не может быть применен ко всем продуктам растительного происхождения. Разнообразие этих продуктов и их специфические особенности следует учитывать при выборе режимов холодильной обработки.