食物腐败的主要原因是氧化作用和微生物作用引起变质和产生毒素。氧化作用包括大气氧化和呼吸作用。
一、食物发生化学反应
1.大气氧化
大气氧化是造成脂肪、糖、蛋白质、维生素变质的主要因素。氧与脂肪作用生成过氧化物，高温生成聚合物、脂肪酸、醛及烃类化合物。加热、氧化糖时，伴随有脱水、分解成羟甲基糠醛，进而与氨基酸作用生成褐色物，常用于酱油等着色。加热蛋白质后部分变性，生化功能并未显著改变，主要是溶解度减小甚至凝固。
加热会破坏鸡蛋白中的卵黏蛋白及抗生物素蛋白和大豆中的抗胰蛋白酶及凝结血红蛋白，从而消除了生蛋白毒性，但过度加热，氨基酸损失，与糖共存时损失更多。在空气中加热维生素会使各类维生素不同程度地被破坏。例如，维生素A对热相当稳定，但易氧化成环氧维生素A，进而分解；维生素B虽经油炸几无损失，但文火炖煮，可破坏50%;维生素C本身对热稳定，但因蔬菜中常含维生素C氧化酶，加热时易被破坏，该酶分解后，维生素C分解减少。
2.呼吸作用
植物类食物如谷物、蔬菜、水果等在存放期间继续其呼吸作用（植物体在有氧情况下将有机物分解成二氧化碳、水和释放能量的过程为植物的呼吸作用）。萝卜放久了要空心，是因为呼吸作用分解了大量有机物。减少空气中的氧气与增加二氧化碳的浓度，可抑制蔬菜及果体的呼吸，降低其氧化分解，以保持其鲜度，称为充气贮藏法。
3.微生物作用
可分酶酵解和细菌作用两类。
（1）酶酵解∶指食物在酶作用下的分解现象。生物体中本来含有多种酶（果蔬中较多），如氧化酶、过氧化酶、酚酶等，特别是维生素C氧化酶分布甚广，易使维生素C氧化失效，导致物质腐败。
（2）细菌作用∶在合适的湿度（10%～70%）和温度（25C～40℃或10℃～60℃）以及不同的pH条件下，细菌迅速繁殖。
二、贮存的一般方法
1．物理方法
贮存的物理方法包括低温冷藏、高温杀菌、脱水或干燥、辐射杀菌、提高渗透压、密封罐装。
2.化学方法
（1）防腐剂。也称保存剂、抗微生物剂、抗菌剂，应用于食物贮存时，其效果随食品之pH、成分、保存条件而异。通常微生物在pH=5.5～8.0下最易繁殖，故可加入适量酸使pH低于5。防腐剂分无机和有机两大类。
常用无机防腐剂∶兼有去色、杀菌作用的有亚硫酸盐、过氧化氢、溴酸钾，兼有护色、防腐作用的有硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钠，使用量分别为0.5g/kg、0.15g/kg。
常用有机防腐剂∶苯甲酸及其盐、对羟基苯甲酸酯、山梨酸及其盐等三大类。其毒性大小∶苯甲酸类对羟基苯甲酸酯山梨酸类。
（2）抗氧化剂。可阻止或延迟食品氧化。动、植物原体中常含天然抗氧化剂，如没食子酸、抗坏血酸、黄色素类以及小麦胚芽中的维生素E、芝麻油中的芝麻油酚、丁香酚等。人工抗氧化剂有L抗坏血酸及其盐、丁基羟基甲苯（BHT）、丁基化羟基甲氧苯（BHA）、没食子酸丙酯、维生素E等。当它们的用量为0.%时即可以防止油脂酸败。
（3）脱氧剂。也称游离氧吸收剂或驱除剂。
综上所述，食物变质主要是大气氧化、呼吸和微生物三者一起作用引起的，而比较好的贮存方法主要有防腐剂、抗氧化剂和脱氧剂三种。