В процессе тепловой обработки в продуктах происходят сложные физико-химические изменения, придающие выпускаемым изделиям свойственные им вкус, аромат, цвет и структуру. В зависимости от видов тепловой обработки изделия приобретают те или иные вкусовые качества.

К основным видам тепловой обработки относятся: варка, жаренье, запекание, СВЧ-нагрев, а также комбинированные виды, сочетающие два или три способа одновременно.

Мясо, рыбу, рис для фаршей можно варить в большом количестве жидкости, собственном соку или малом количестве жидкости (припускание) и на пару (без жидкости). При варке с малым количеством жидкости питательных веществ теряется намного меньше, чем при обычной варке.

Мясо для фарша припускают после предварительного обжаривания, т. е. тушат. Блинчики, оладьи, блины жарят с небольшим количеством жира при температуре 130–150 °C. Хворост, некоторые виды пирожков, пончики и другие изделия жарят в большом количестве жира (во фритюре), и температура жарки при этом достигает 160–180 °C.

Выпечка изделий из различных видов теста производится в кондитерских печах с газовым или электрообогревом непрерывного или периодического действия. В каждом отдельном случае соблюдается определенный тепловой режим, иногда печи увлажняются. Это используется для получения изделий высокого качества. Как правило, кондитерские шкафы и печи снабжены термометрами.

Во время выпечки происходит перераспределение влаги в изделии, обезвоживание поверхностных слоев и образование корочки. Необходимо правильно подобрать температурный режим выпечки, чтобы появление корочки произошло только после того, как изделие полностью увеличит свой объем.

Время выпечки зависит от размера изделий и их плотности: хорошо разрыхленное тесто выпекается быстрее, чем плотное.

Изменение объема изделий зависит от газообразных веществ, образующихся в результате разложения химических разрыхлителей или продуктов брожения в дрожжевом тесте.