Il gelato è un sistema alimentare colloidale strutturalmente complesso costituito da bolle d’aria (∼50-80 μm), cristalli di ghiaccio (∼30-50  μm) e  globuli di grasso (∼1 μm) dispersi in una fase acquosa fluida che contiene zuccheri congelati, minerali e proteine.

I gelati variano considerevolmente nel sapore, nell’aspetto, nella consistenza e nella durata di conservazione a seconda della natura precisa degli ingredienti, delle operazioni di lavorazione e delle condizioni di conservazione utilizzate. Una miscela viene preparata mescolando insieme latte o panna, zuccheri, aromi e vari altri ingredienti (ad esempio, stabilizzanti ed emulsionanti). La miscela viene quindi solitamente pastorizzata, omogeneizzata e raffreddata. Viene quindi lasciata maturare a temperature di frigorifero (0-5°C) per alcune ore (circa 4) per consentire al grasso di cristallizzare parzialmente e agli ingredienti idrosolubili di idratarsi completamente. Gli emulsionanti a piccole molecole vengono spesso aggiunti alla miscela di gelato prima della maturazione perché spostano le proteine dalle superfici dei globuli di grasso, il che facilita la coalescenza parziale dei globuli di grasso durante il successivo processo di mantecazione. Dopo la fase di maturazione, la miscela di gelato viene raffreddata ad una temperatura sensibilmente inferiore al normale punto di congelamento dell’acqua, che provoca la cristallizzazione di una frazione della stessa. Il resto dell’acqua rimane allo stato liquido a causa della depressione nel suo punto di congelamento causata dalla presenza dei solidi (più che altro zuccheri) disciolti. La consistenza e la sensazione in bocca del prodotto finale sono fortemente influenzate dalla natura dei cristalli di ghiaccio formati durante il processo di congelamento. Il raffreddamento lento tende a portare alla formazione di un piccolo numero di cristalli di ghiaccio relativamente grandi, che conferiscono al prodotto finale una consistenza granulosa e una sensazione di ghiaccio in bocca. Il raffreddamento rapido combinato con l’agitazione meccanica porta alla formazione di un gran numero di cristalli di ghiaccio distribuiti uniformemente e relativamente piccoli, che conferiscono una consistenza morbida e una sensazione cremosa in bocca. Le bolle d’aria si formano e vengono incorporate nella miscela di gelato durante il processo di mantecazione, e contribuisce  alla formazione di gelati con trame più morbide e leggere. Il raffreddamento e l’agitazione meccanica fanno sì che i globuli di grasso subiscano una coalescenza parziale e formino una rete aggregata che circonda le bolle d’aria e si estende per tutta la fase acquosa, che fornisce ulteriore stabilità e consistenza al prodotto. Dopo la fase di mantecatura, i gelati subiscono un’ulteriore fase di indurimento. In questa fase, il prodotto viene confezionato e conservato in assenza di agitazione meccanica, che provoca la cristallizzazione di una frazione maggiore dell’acqua e aumenta la resistenza meccanica del prodotto. Una volta che il gelato è stato prodotto, deve essere conservato a temperature di frigorifero (tipicamente da -18 a -23 ° C) per mantenere il suo aspetto e consistenza desiderabili. È importante evitare un eccessivo ciclo di gelo-disgelo in quanto porta alla formazione di grandi cristalli di ghiaccio. Gli stabilizzanti polisaccaridici sono spesso incorporati nella miscela di gelato per ritardare la formazione di grandi cristalli di ghiaccio durante la produzione e lo stoccaggio, oltre che per fornire un corpo e una consistenza più desiderabili al prodotto finale.