食品安全的目標之一就是防止有害微生物的生長并產生毒素。為了表示食品中所含的水分作為生物化學反應和微生物生長的可用價值, 提出了水分活度的概念。

水分活度定義為物質中水分含量的活性部分或者說自由水。比水分含量能更可靠的預示食品穩定性、安全和其他性質，成為一個能指示產品穩定性和微生物安全的參數。在食品行業，常用來檢測產品的保質期和質量。

1. 水分活度與微生物生長的關系

一般來說, 食品的水分活性越低, 其保藏期就越長。不同種類的微生物其存活和生長與水分活度有關系，同一種類微生物在不同的生長階段也要求不同的水分活度。酵母菌和霉菌可在低水分下生長，但是0.85是病原體生長的安全界限。0.85是根據金黃色葡萄球菌產生毒素的最低水分活度得來的。

大部分生肉、水果和蔬菜屬于水份較高的食品（水分活度高于0.85）。值得注意的是面包，多數人認為它是干燥，貨架穩定的產品。實際上，它有相當高的水分活度，它只是因pH、水分活度的多重屏障，而使之安全，并且霉菌比病原體更容易生長，換言之，它變危險之前就長霉變綠了。

有些獨特風味的產品如醬油外表像是高水分產品，但因鹽、糖或其它成分結合了水分，它們的水分活度很低，其水分活度在0.80左右。因果醬和果凍的水分活度可滿足酵母菌和霉菌生長，它們需在將包裝前輕微加熱將酵母菌霉菌殺滅以防止腐敗。

2. 水分活度與食品化學變化的關系

降低食品中的水分活度，可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進行，減少營養成分的破壞，防止水溶性色素的分解。但水分活度太低，反而會加速脂肪的氧化酸敗。要使食品具有最高的穩定性，最好將水分活度保持在結合水范圍內。這樣，既可使化學變化難以發生，同時又不會使食品喪失吸水性和持水性。

對于含水較多的食品，如凍布丁、蛋糕、面包等，它們的Aw大于周圍空氣的相對濕度，保存時需要防止水分蒸發。通過食品的包裝創造適宜的小環境，盡可能達到不同食品對水分活度的要求。

3. 水分活度與食品水分遷移控制的關系

水分活度在多種成分的食品中是控制水分遷移的一個重要參數,食品透過包裝的水分交換率和朝一個水分活度極限關鍵值變化的水分活度的變化率決定著產品的貨架期。

一些食品包含一些不同水活度的物質，例如，帶果脯的燕麥。除非水分活度得到控制，否則水分就會從水分活度較高的果脯里遷移到水分活度低的燕麥中，造成水果變的又干又硬，而燕麥則變的濕了。

水果蛋糕生產商可以開發出一個蛋糕和水果片中含有相同水分活度的食譜。那么當這個蛋糕在存儲和銷售的過程中都不會引起任何因為水分而吃驚的事件了，它是一款安全、美味、耐存儲的產品。水分活度高低關鍵值可以根據食品中微生物以及食品的質地、味道、外觀、香味、營養和烹調質量這些因素來確定。

水活度值高的食品被描述成水分大、多汁、柔軟的食品，當這些食品的水活度降低時，食品會發生意想不到的組織變化，例如：變干、變硬、味道陳腐。水活度值低的食品常常應該是這樣的：脆脆的、易碎，而高水活度的食品會使其結構成吸水性結構。干燥的、谷物類食品和面粉類食品如餅干、曲奇、薯片、爆米花，當水活度增加時，會失去其脆脆的口感。