油炸是以食用油脂为热传递介质。油脂的热容量为2J(℃·g)，升温快，流动性好，油温高。油炸时热传递主要是以传导方式进行，其次是对流作用。热量首先由热源传递到油炸容器，油脂从容器表面吸收热量再传到食品表面，其后一部分热量直接由油脂带入食品中，使食品内部各种成分快速受热而成熟、干制。油炸过程中产生的分解物可以分为两大类，一类为挥发性分解物，另一类为非挥发性分解物。
油炸制品加工时，将食物置于一定温度的热油中，油可以提供快速而均匀的传导热能，食物表面温度迅速提升，水分气化，表面出现一层干燥层，形成硬壳。然后，水分汽化层便向食物内部迁移，当食物表面温度升至热油的温度时，食物内部的温度慢慢趋向100℃，同时表面发生焦糖化反应及蛋白质变性，其他物质分解，产生独特的油炸香味。油炸传染的速率取决于油温与食物内部之间的温度差和食物的导热系数。在油炸热制过程中，食物表面干燥层具有多孔结构特点，其空隙的大小不等。油炸过程中水和蒸汽首先从这些大空隙中析出，然后由热油取代水蒸汽占有的空间，水分的迁出通过油膜，油膜界面层的厚度控制着传热和传质的进行，它的厚度与油的黏度和流动速度有关，与热风干燥相似，脱水的推动力是食品内部水分的蒸汽压只差。由于油炸时食物表层硬化成膜，使其食物内部水蒸气蒸发受阻，形成一定蒸汽压，水蒸气穿透作用增强，致使食物快速熟化，因此油炸制品具有色泽金黄、外脆里嫩、口味干香的特点。
在油炸过程中，油脂和食品间的热量传递和质量变化是一个动态平衡的过程。
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