冷凍濃縮是一種利用低溫下的凝固作用來濃縮溶液的方法。
冷凍濃縮通常在常壓下進行，利用稀溶液在冰點以下與冰的固液相平衡關係。在這個過程中，溶液中的水分被冷卻至冰點以下，形成冰晶，然後通過機械手段將冰晶去除。這樣，溶液中的溶劑水減少，從而提高了溶液的濃度。
冷凍濃縮的優點包括可以避免不良的化學變化和生物化學變化，同時對風味、香氣和營養物質的損失較小。這種方法特別適用於熱敏性物質的濃縮，如牛奶、新鮮果汁等。因爲冷凍濃縮不涉及加熱處理，所以可以防止物料中成分的熱分解和芳香物質的揮發，保持食品的原有品質和風味。此外，低溫操作還能抑制微生物的增殖，降低微生物污染的風險。
冷凍濃縮與蒸發濃縮相比，理論上具有更低的能耗，因此在工業上具有廣闊的應用前景。