De nombreuses réactions physico-chimiques ont lieu lors de la confection des plats :
- La réaction de Maillard : appelée aussi "glycation", c'est une caramélisation des protéines de l'aliment au contact d'une source de chaleur comprise entre 0 et 150°C, d'un taux d'humidité faible (~15 %) et d'un pH neutre (entre 6 et 10). Cette réaction apporte de nouvelles saveurs et odeurs.
- La caramélisation : transformation du sucre au contact de la chaleur et d'un minimum d'humidité. Apparition d'un brunissement.
- La diffusion : est un phénomène de migration de matières pouvant prendre plusieurs formes :
- L'osmose : échange entre 2 milieux séparés par une membrane semi-perméable ayant pour but d'équilibrer la concentration en eau des 2 milieux.
- La macération : échange savorique entre un aliment et un liquide aromatique froid ayant pour but de parfumer et/ou de conserver l'aliment.
- L'infusion : macération d'une plante aromatique dans un liquide bouillant afin de lui conférer ses arômes.
- La décoction : des végétaux sont immergés dans un liquide que l'on porte à ébullition, que l'on maintient à température (entre 2 et 15 mn), que l'on refroidit et filtre.
- L'imprégnation : retirer l'air contenu dans les cellules d'un aliment poreux et le remplacer par un liquide ou un gaz aromatisé.
- La coction : Modification chimique et physique d'un aliment par contact avec du sel, du sucre, de l'alcool, une fumée froide ou un acide pour le rendre plus digeste.
De nombreuses autres réactions existent : les émulsions, les liaisons, les gélifications, les clarifications, les marinades...