冷冻时细胞里的水分会变成冰晶，这样细菌就找不到繁殖的环境了，所以食物不会变质。细胞停止了活动，营养也不会被消耗掉，就像人冬眠一样，只是把水分冻住了而已。

冷冻时细胞水分结冰，细菌没繁殖环境，食物不变质。低温会让微生物的酶活性降到零度以下，比如-18℃时大部分细菌的繁殖速度会降到每小时0.1克，相当于静止状态。水分结冰会占据细胞间隙，中国食品科学协会2021年数据显示，冷冻后细胞内水分减少30%，但完整保留蛋白质和维生素。细胞膜结构在反复冻融时会变得更致密，就像冰块冻硬后更耐压一样。微生物学实验证明，冷冻三天后霉菌孢子萌发率从15%降到0.8%，相当于冻死90%的细菌。酶在低温下会变成结晶状态，就像水结冰后无法流动一样，彻底失去分解食物的能力。