对冷链物流的界定，各国有着不同的表述。欧盟将冷链物流定义为“从原料供应，经过生产、加工、直到终消费为止的一系列有温度控制的过程”。日本将冷链物流定义为“通过采用冷藏、冷冻等贮藏方法，使鲜活食品、原料保持新鲜状态并由生产者流通至消费者的系统”。美国食品药物管理局（FDA）定义冷链物流为“贯穿农田到餐桌的连续过程，维持适应的温度以阻止细菌生长”。2004年世界卫生组织（WHO）对冷链的定义为“冷链物流（Cold Chain）是由冰箱、冰柜、冷盒、制冷仓库等组成的可以保持疫苗从工厂通过物流直到消费者手中，都是在低温环境下运输和储存，从而保证药效的低温网络”。2010年的《中华人民共和国国家标准物流术语》将冷链物流定义修改为“为保持新鲜食品级冷冻食品等的品质，使其在从生产到消费的过程中，始终处于低温状态的配有专门设备设施的物流网络”。

在我国，较为全面的定义是：冷链物流（Cold Chain）指冷藏冷冻类食品在生产、贮藏运输、销售、到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证食品质量，减少食品损耗的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。体外诊断试剂的冷链是指为保证其在贮存、运输和使用，从生产企业成品到使用前的整个存储流通全过程的相关环节，都能保持在规定的冷藏温度环境下以保证其质量的特殊供应链过程。