冷凍和冷卻是產品生產與配送中相當重要的環節。隨著食品行業今后對冷凍和冷卻需求的持續增長，越來越多的食品加工企業會提升或擴充其冷凍與冷卻生產線。目前食品冷凍技術的發展日星月異，傳統機械式食品冷凍設備正在被諸多更有優勢的新型食品冷凍設備及技術取代。當今食品冷凍工藝可歸為三類，分別是：機械式食品冷凍設備、超低溫食品冷凍設備、沖擊式食品冷凍設備。
機械式食品冷凍設備
使用一個制冷劑（通常為氨）的密閉循環系統，通過空氣與食品的熱交換間接降低食品溫度。其設備裝置最先應用于食品生產，為多數食品冷凍加工生產線所采用。其工作原理為：通過其封閉循環系統間接吸收食品的熱量，這些熱量被傳遞到這個循環系統中的冷凝器部分，并通過空氣或水間接排放，高壓高熱的液態制冷劑被導入這個循環系統中的蒸發器部分，當制冷劑經過這個循環系統中的膨脹閥時，冷卻氣化成為氣態狀，低壓低溫的氣態制冷劑將又一次開始封閉循環系統之旅。由于使用相對高溫的制冷劑，整個過程的熱傳導速率較慢。
沖擊式食品冷凍
它是一種通過高速噴射氣流直接沖擊食品的工藝設備。其產品須固定置于傳送帶上并受到高壓氣流的直流沖擊。高壓氣流從上方（同時也從下方）通過狹槽、孔洞或短管導向食品，高速氣流沖破了食品表層界面，改善了熱傳導。其熱傳導速率較快，但要求食品需扁平且不高于20mm。
超低溫食品冷凍設備
超低溫食品冷凍設備雖是新近技術的發展成果，但已被全球范圍內重要的食品加工者成功應用。其通常使用液氮（-196℃），直接應用于食品。這些超低溫食品冷凍系統通常是被食品加工者使用，其初期固定資產投資較機械式、沖擊式額度更小。由于在食品表面與冷凍劑之間存在的高溫差，其熱傳導速率更快。
各類食品冷凍工藝的主要特點及其比較如下表格：
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