Mrożenie kriogeniczne to metoda wykorzystująca ciepło parowania czynników kriogenicznych, którymi w przemyśle spożywczym są ciekły azot i ciekły dwutlenek węgla.
Proces zamrożenia kriogenicznego jest obecnie najszybszą z opracowanych metod oraz najmniej wpływającą na zmianę struktury mrożonego produktu. Ze względu na właściwości ciekłego azotu (temp. skraplania -196°C) metoda ta jest idealna do mrożenia produktów delikatnych. Przeciętne zużycie czynnika kriogenicznego to 1,5 kg, na 1 kg zamrażanych produktów.
Mrożenie kriogeniczne prowadzi do błyskawicznego obniżenia temperatury produktu i stało się alternatywą dla mrożenia mechanicznego, czy mrożenia z wykorzystaniem amoniaku lub freonu jako czynnika chłodniczego, w których proces mrożenia przebiega dużo wolniej. Czas zamrażania produktu wynosi zazwyczaj od 3-10 minut. Woda zamarza bardzo szybko, przez co powstające kryształy są bardzo małe i nie uszkadzają struktury komórkowej produktu, a enzymy i substraty są w naturalny sposób oddzielone przez membrany komórkowe. Po rozmrożeniu produkt wygląda praktycznie jak przed zamrożeniem, utrzymując taki sam wygląd, barwę i teksturę.
Niewątpliwie największą zaletą kriogenicznego mrożenia żywności jest przedłużanie jej przydatności do spożycia oraz zachowanie jej pierwotnego wyglądu.