本質上講，食物被加熱煮熟是食物內化學成分結構改變的過程，也可以說是成分變性的過程。

1.麵粉、大米等穀物製品：

其主要的成分是澱粉和少量的蛋白質和維生素、礦物質，沒煮熟時，這些澱粉和蛋白質以整齊的長鍊形式摺疊著緊密排列，所以生的穀物很硬很實。加入水泡開再加熱，這些整齊的長鏈就會舒展開啟並相互交聯形成一個立體的網路，把水分子鎖在 裡頭，自身變得蓬鬆、柔軟，適合食用。維生素——主要是B1、B2等B族維生素則在加熱過程中變性失活， 礦物質到是可以原樣保留，但量都很少，所以主食主要就是提供碳水化合物（e.g澱粉），作為能量的快速來源。

2.蔬菜：

主要成分是水和纖維素，以及維生素、礦物質、植物營養素。加熱煮熟過程中，纖維素會被軟化但不會變性；植物細胞被破壞，水分、礦物質、維生素和植物色素比如花青素、番茄紅素、胡蘿蔔素等會有部分溶出到菜汁裡（用油烹製），其中不耐熱的元素會失活，所以蔬菜短時間爆炒營養保留得會比較多一些。

3.肉類：

主要成分是蛋白質、脂肪、少量礦物質和維生素。肉在加熱過程中，其中的肌球蛋白、肌絲蛋白以及肌紅蛋白會變性，使得肌肉組織變得更加密實，因此肉加熱後會收縮，同時鹽溶性蛋白會形成網狀結構，包裹住油滴和水分，這樣吃起來口感飽滿鮮嫩；而肌紅蛋白中的亞鐵離子因受熱而氧化為三價鐵離子，從而使肉從紅色變為褐色。

肉中的脂肪在一般情況下不會發生變化，但如果加熱過度，不飽和脂肪（比如海魚裡的魚油，烹呼叫的植物油）會發生氫化作用，產生反式脂肪，這不僅無益，還有害人體健康，增加心臟病風險。

為什麼肉煮熟後會特別香？以下摘自哈羅德.馬基的《食物與廚藝》一書：

當肉經過溫度烹調後，可以強化味道並且產生香氣。烹煮對肌纖維造成簡單的物理性破壞，使得肌肉釋放出更多液體，裡面的物質對味蕾更具刺激性。肉品加熱到所謂的三分熟時，液體的釋放變達到極致。若溫度繼續上升，肉也會隨之幹掉，接著發生化學物質變化取代物理變化，細胞分子會分解，然後重新結合成新的分子。新的細胞分子不止帶有肉味，還有果香、花香、堅果和草香。如果鮮肉受熱程度未到達水的沸點，那麼這塊肉的味道，大致上就由蛋白質和脂肪分解後產生的物質所決定。不過烘烤炙烤油炸等會形成一層風味濃厚的外殼，這是因為表面脫水，且溫度高到足以造成褐變反應。褐變反應產生肉香，其帶有烘烤的味道。

.食物被煮熟是一個複雜的變化過程，既有化學變化，也有物理變化。

食物中的主要物質是蛋白質，澱粉，糖類等等，在煮制的過程中，蛋白質要變性，即蛋白質的空間結構要改變，有利於消化，澱粉也會由直鏈變成分支的，糖類一般沒有什麼變化。炒菜時，是利用了熱傳遞的物理過程加熱實物的。但食物變熟卻是化學變化，在高溫下，蛋白質變性，轉化為易被人體吸收的蛋白質。所以，炒菜既有物理過程，又有化學變化。