Mléko se v mlékárně chladí a ke zpracování se přepravuje v chladicích cisternách. Nechlazené mléko by kvůli produkci kyselin laktobacily brzy zkyslo. I když je syrové mléko uchováváno v chladu, rychle zkysne v důsledku působení psychrofilních (vůči chladu tolerantních) bakterií. Ty produkují proteinázy a lipázy, které rozkládají bílkoviny i tuk v mléce, což způsobuje žluklou a hořkou chuť a srážení.

Jeden neobvyklý druh bakterií, které se mohou množit, se nazývá Alcaligenes viscolactis, který v mléce vytváří lepkavé nitky exopolysacharidu, tzv. provazce.

Pasterizované mléko vyrobené v moderních hygienických provozech vydrží v lednici nejméně 10 dní. Spóry nebo bakterie tolerantní k teplu mohou tepelné ošetření přežít a mléko může být po ohřevu také kontaminováno psychrofily v prostředí závodu. Účinky kažení jsou stejné jako u syrového mléka, ale trvají mnohem déle, protože počáteční počet mikrobů je malý. Někdy je zkaženost způsobena mikrobiálními enzymy, které se dostanou přes ohřev. Jednou z forem kažení, která se často objevuje v létě, je „kousavá smetana“, kdy enzymy produkované sporami Bacillus cereus způsobují tvorbu bílkovinných částic tuku.

Málo lidí dnes pije plnotučné mléko, dávají přednost odtučněnému nebo polotučnému mléku s nižším obsahem tuku. Zajímavé je, že se kazí rychleji než plnotučné mléko, protože ve výrobním procesu probíhají další fáze, kdy se tuk odebírá a v případě polotučného se před zabalením výrobku část opět vrací zpět. To poskytuje více příležitostí pro mikrobiální kontaminaci.

UHT a sterilované mléko není nutné uchovávat v chladničce, pokud jsou jejich obaly uzavřené. Po otevření kontejneru se do mléka mohou dostat mikrobi, a proto musí být skladováno v chladu, aby se jejich růst zpomalil.