食品中的微生物(microorganism)是導致食品腐敗變質(deterioration)的主要原因。食品原料中一般都帶有徽生物，在采收、運輸、加工和保藏各環節，食品也有可能遭受微生物污染。在一定的條件下，這些微生物會在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的營養價值和感觀品質，甚至產生有害和有毒的物質。
細菌以簡單的二分裂方式無性繁殖，其突出的特點為繁殖速度極快，細菌分裂倍增的必需時間，稱為代時(generation time)，細菌的代時既決定于細菌的種類又受環境條件的影響，一般的細菌代時為20~30min。
由微生物引起食品的變質，其一般作用是由微生物產生的酶分解食品的成分，由高分子物質分解成低分子物質。同時由于微生物在食品中的繁殖代謝而產生種種的中間產物，造成食品品質全面下降，甚至產生毒素和惡臭，這就是腐敗。腐敗食品失去了原有的營養價值，組織狀態及色、香、味均不符合衛生要求，不能夠再食用。有些食品遭受微生物輕度危害，表面上無明顯劣變現象，但營養價值已受損失，并且基質往往已經帶毒，這種初期變質常常不易被人們識別。如果長期攝取這類食物，毒素積累在人體內也會引起嚴重的后果。
食品冷凍冷藏中主要涉及的微生物有細菌(bacteria)，霉菌(mould)和酵母菌(yeast)，其中細菌是引起食品腐敗變質的主要微生物，酵母菌和露菌引起的變質多發生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。在肉類食品中可能存在的肉毒桿菌分泌的肉毒素具有很強的毒性且難以發覺；蛋品中常會含有沙門氏桿苗;油脂類食品及原料中因黃曲霉的生長而產生的黃曲霉素屬于致痛性物質。
