（1） 产生主要与蛋白质变化有关的化学反应。一般情况下，100℃以下的加热处理，蛋白质即可发生变性（denaturation），空间构像破坏，分子肽链松散，易被消化酶催化水解而有利于人体内的吸收，并可使各种酶失活如停止酶解等。适当浓度的蛋白质（例如7%～8%以上的大豆球蛋白）在加热至70℃以上，可因分子问作用而形成凝胶。加热过程中也可使氨基酸、寡肽及嘌呤、嘧啶、肌酸等含氮浸出物增加或溶出，而增加食品的香气和美味。当然，也有报告认为蛋白质中的色氨酸和谷氨酸等在190℃以上可热解产生Trp-p-1、Trp-p-2、Glu-p-1、Glu-p-2等有诱变性的杂环胺类化合物。
（2） 以油脂变化为主的化学反应。油脂经160～180℃以上的加热，特别是达到250℃时，可产生过氧化物、低分子分解产物、脂肪酸的二聚体和多聚体、羰基和环氧基等，而使油脂颜色加深、粘度上升和脂肪酸氧化，而有一定毒性并破坏氨基酸等营养素。例如豆油180℃加热64 h，聚合物含量达26%.鱼油等不饱和油在300℃时易生成有毒的六元化合物，特别是在油与加热面（煎锅）接触处。玉米油加热200℃经48h，碘价由122降至90、过氧化物由1.1升至2.0以上、酸价由0.2升至1.6、粘度由0.65升至7.55（Poises法，25℃）。
上述结果主要存在于反复加热的煎炸油中。我国为此专门制定了煎炸油的卫生标准及卫生管理办法，规定煎炸油除须符合食用油要求外，酸价不超过5，羰基价不超过50meq/kg，煎炸油温度在250℃以下（应再低些），煎炸后的油须除渣后方可再用等（GB 7102-86）。
（3） 对食品碳水化合物的影响。淀粉的α化即糊化，是淀粉的水化，淀粉粒结晶被破坏，膨润与水结合，粘度增高。α化一般被认为是淀粉性食物熟了的标志，要求这类食物α化至少达到85%以上，这是人体吸收利用淀粉的必要条件。
1）淀粉性食物老化（aging）。是淀粉粒的结晶化而不与水结合，称β化，而与淀粉糊化呈相反的过程。在一定条件下，老化与糊化是可逆的，如馒头冷凉后变硬（老化），干烤后变软（糊化）即为一例。食物老化的条件是直链淀粉比例大，玉米、小麦等来源的淀粉，水分含量在30%～60%，弱酸性，0℃～60℃等，如保持在60℃以上，即不发生老化。
2）食品褐变高温工艺下的食品褐变为非酶褐变，即羰氨反应或美拉德反应（mail1ard），是由蛋白质、氨基酸等的氨基和糖及脂肪氧化的醛、酮等羰基所发生的反应，使食品带有金黄色以至棕褐色和香气，如烤面包的硬壳，炼乳、豆浆等的棕色物质等。凡原料中有氨基和羰基的高温工艺，均须注意这种褐变反应。
焦糖化，是焙烤业、糖果业高温工艺中食品的重要变化。适度的焦糖化可赋予食品悦人的色泽和香气。焦糖化一般分为两个阶段：150℃以下，糖类分子不断链，产生一系列α、β糖、醛酮糖的异构化，分子间和分子内脱水，生成寡聚糖、无水糖等；150℃以上，则糖分子碳链断裂，产生低分子挥发物，如麦芽糖及某些酮类等香气物质，碱性物质有促进这种反应的作用。
（4） 对食品质量的其他影响。食品热处理影响最显著的是色香味形的变化，除上述者外，还有：四吡咯衍生物分解变化所致的食品变色，如植物性食品中叶绿素被分解或脱掉镁离子而变褐，但在碱性条件下生成叶绿醇、叶绿酸，镁被铜取代则绿色反而更鲜明。许多天然食品含有低分子易挥发的香气物质，如水果、茶叶、酒类等，加热时香气浓郁，但随之因挥发丧失而失去香气；牛乳有时因所产酸、醛、酮、硫化氢等而产生热臭味；烧煮肉类的诱人香气主要是内酯、呋喃、吡嗪和含硫化合物，其鲜美滋味则主要是蛋白质分解产生的谷氨酸钠、氨基酸酰胺肽、肌苷酸等，一般总称含氮浸出物。
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