Pembekuan ikan menggunakan suhu yang lebih rendah yaitu jauh di bawah titik beku ikan. Keadaan beku menghambat aktivitas bakteri dan enzim sehingga daya awet ikan beku lebih besar dibandingkan dengan ikan yang hanya didinginkan. Pada suhu beku tersebut kegiatan bakteri telah dapat dihentikan, tetapi proses kimia enzimatis masih terus berjalan.

Sebagian besar air di dalam tubuh ikan, baik bebas maupun terikat telah berubah menjadi es akibatnya bakteri kesulitan menyerap makanan dalam bentuk larutan. Selain itu, cairan di dalam sel bakteri akan ikut membeku dan volumenya bertambah sehingga dinding sel pecah dan menyebabkan kematian bakteri.

Ikan mengandung sekitar 75%-80% air.  Namun bukan berarti air tersebut akan membeku pada suhu 0 derajat celcius.  Selain air, terdapat pula komponen lain seperti garam, protein, dan lemak yang menyebabkan kebutuhan suhu lebih rendah  untuk membekukan ikan. 

Umumnya dibutuhkan suhu hingga -4 derajat celcius untuk membekukan ikan, dan pembekuan sempurna terjadi pada suhu sekitar -28 derajat celcius.