BQ quả bằng nhiệt độ lạnh chỉ có thể BQ được từ vài tuần đến vài tháng tùy
loại. Muốn BQ được lâu hơn nữa, từ 3-4 tháng đến hàng năm thì phải BQ lạnh đông. Khi làm lạnh đông quả, lúc đầu các tinh thể đá tạo thành từ nước ở gian bào, sau đó tới nước ở thành tế bào, rồi tiếp tục trong dịch bào và nguyên sinh chất mới dần dần chuyển thành đá. Đến cuối cùng quá trình lạnh đông cũng vẫn còn một lượng nước không đóng băng được, đó là phần nước liên kết bền vững nhất mà trong rau quả lạnh đông thường chiếm từ 6-8%.
Do chuyển thành nước đá nên sản phẩm quả lạnh đông trở thành cứng, có
màu trắng sáng hơn, có khối lượng riêng nhỏ hơn (vì trong đóng băng thể tích nước đá thường tăng khoảng 10%) và có sự thay đổi các thông số nhiệt vật lý . Cũng vì nước đóng băng nên nồng độ dịch bào quả tăng, áp suất thẩm thấu tăng, pH giảm nên có tác dụng kìm hãm mạnh hoạt động của VSV. VSV còn bị kìm hãm mãnh liệt hơn do nước đã đóng băng nên không còn môi trường ẩm để hoạt động. Nếu lạnh đông để quả đạt nhiệt độ âm 18oC thì lượng nước đóng băng tới 86%, tức lượng ẩm còn lại chỉ 14%. Trong khi đó, loại nấm mốc hoạt động khan nước nhất cũng cần đến 15% ẩm. Mức độ đóng băng nước để triệt phá môi trường sống của VSV là một trong những TC của kỹ thuật lạnh đông rau quả, chính vì vậy, mà từ lâu thế giới đã quy định lạnh đông thực phẩm đến - 18oC. Ngày nay, với loại thực phẩm nhiều đường, nhiều vitamin như rau quả cần trữ đông ở nhiệt độ thấp hơn nên TC BQ đã thay đổi từ -18oC xuống -25o
C. Có các phương pháp lạnh đông như: lạnh đông dạng buồng (thời gian lạnh đông kéo dài 15-20 giờ); lạnh đông dạng bản (thời gian lạnh đông kéo dài 20 phút đến 3 giờ); lạnh đông nhanh - IQF (thời gian lạnh đông từ 5-10 phút).