食品冷凍冷藏涉及多學科、多專業的知識，且包括原料處理、冷卻、冷藏、冷凍、凍藏、運輸、銷售等多個環節，研究內容涉及原理、方法、設備、工藝、安全、管理等。食品冷凍冷藏學的主要研究內容如下。
1.食品冷凍冷藏原理研究溫度和水分對引起食品變質的主要因素(微生物、食品中生化反應)的抑制作用通過分析食品中主要的營養成分隨溫度和時間變化，研究降溫速度、終溫、貯藏溫度等對食品品質的影響，如
“T.T.T.”原理(temperature-time-tolerance)等；研究冷凍冷藏各個環節中食品的物理、化學變化，從而判定其品質的變化；通過實驗和數學模型，總結食品品質在冷凍冷藏過程中的變化規律，預測食品的剩余貨架期；應用傳熱傳質原理，模擬計算食品的冷凍過程，優化冷卻及凍結條件。
2.食品冷卻、凍結方法與裝置借助傳熱學和制冷技術，利用傳熱學計算不同形狀食品的降溫時間、食品內部溫度分布，研究不同種類食品的降溫方法，如空氣法、冷水法、真空冷卻等。根據降溫方法和生產實際，設計不同形式和功能的冷卻、凍結裝置；探索新的快速降溫方法，如液氮流態化等。
3. 食品冷藏和凍藏設備研究能夠為冷卻或凍結食品提供合適的貯藏環境的設備，大型的如冷庫，小型的如冰箱、冷柜等；研究維持貯藏環境中恒定的低溫、適宜的相對濕度、空氣流通等的方法；根據冷凍冷藏食品的發展情況，開發新的適合食品冷藏鏈的貯藏設備。
4.品冷凍冷藏工藝在上述三個方面研究的基礎上，確定各種食品冷凍冷藏的條件(貯藏方法、貯藏溫度、冷卻或凍結方法等)；選擇合理的冷凍冷藏設備；制訂從采摘、前處理、冷凍冷藏方法、冷凍冷藏設備、衛生管理等的具體操作步驟或工藝流程。
5.冷凍冷藏食品的運輸技術研究運輸設備(如冷藏集裝箱、冷藏汽車、鐵路冷藏車等)；研究運輸設備中溫度等貯存、傳輸、監控技術，防止溫度過高、過低以及大的溫度波動，研究低溫物流技術；研究冷藏鏈標準及規范。
6.研究食品冷凍冷藏新技術借助學科交叉，不斷開發新技術，如冰溫技術、玻璃化技術、CAS凍結系統等。
7.研究食品冷凍冷藏中的節能和環保技術節能和環保是國內外各行各業普遍關注的熱點問題。食品冷凍冷藏業的大多數環節都涉及能源和環境問題，如何在保證食品質量的前提下，節約能源、保護環境，將是今后冷凍冷藏食品業的研究重點之一。
另外，研究內容還包括食品熱物性、食品包裝、解凍技術等。總之，食品的冷凍冷藏過程是一個復雜的系統工程，只有進行多方面的研究和協調，才能得到令人滿意的食品品質。
上述研究內容的大部分將在本書后面的章節中陸續闡述。
