Fødevarer er fysisk-kemiske systemer som et antal faser og kemiske forbindelser kan sameksistere i en metastable betingelse (det er langtfra sandt termodynamisk ligevægt), og i nærværelse af mikrober, hvis metabolisme kan forårsage betydelige ændringer af den kemiske sammensætning og fysiske egenskaber af varens hosting. Af denne grund, food science ikke kun beskæftiger sig med beskyttelse fra eksterne kemiske, fysiske og mikrobiel kvæstelser (for eksempel gennem anvendelse af passende tilsætningsstoffer eller emballage), men også undersøger de egentlige årsager til fødevarer ustabilitet, såsom faseadskillelser spredte systemer, fase overgange (som hovedsagelig vedrører fødevarer polymerer, såsom stivelse, gluten og andre proteiner og fedtstoffer), enzymatiske reaktioner (ofte relateret til de "endogene" mikrobielle agenser), og forberedelse procedurer (f.eks. kogning, ekstrudering, og frysning), som alle dybt kan ændre ernæringsmæssige og sensoriske egenskaber af produktet.