制冷系統解凍過程的作用是將已凍結的食品材料進行復溫，力求使之恢復到原先未凍結前的狀態。雖然它是凍結過程的逆過程，但解凍過程的溫度控制卻比凍結過程要困難得多，也很難達到高的復溫速率。
在解凍過程中，樣品的外層首先被解凍，供熱過程必須先通過這個已解凍的液體層；而在凍結過程中，樣品外層首先被凍結，吸熱過程通過的是凍結層。冰的比熱容只有水的一半，熱導率卻為水的4倍，導溫系數為水的8.6倍。因此凍結過程的傳熱條件要比解凍過程好得多，在解凍過程中，很難達到高的復溫速率。
此外，在凍結過程中，人們可以將庫溫降得很低，以增大它與食品材料的溫度差來加強傳熱，提高冷卻速率。可是在解凍過程中，庫溫卻受到食品材料的限制，否則將導致組織破壞。所以解凍過程的熱控制要比凍結過程更為困難。
用微波技術進行凍結材料的復溫也是人們使用的一種方法，它的加熱是內部加熱，可望得到較高的復溫速率和較均勻的溫度分布。但它也有自己的問題。如微波功率透經食品材料時的劇烈衰減、組織對最高溫度的限制、微波場內材料溫度測量和微波功率控制的困難等。近年來還出現強電場等用于凍結材料的復溫的新方法。
